Question

【題目】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O72(橙紅色)、CrO42(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體，回答下列問題：

（1）Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是______________。

（2）CrO42和Cr2O72在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下，初始濃度為1.0 mol·L1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)隨c(H+)的變化如圖所示。

①用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)____________。

②由圖可知，溶液酸性增大，CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率__________(填“增大“減小”或“不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，計算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________。

③升高溫度，溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的ΔH_________(填“大于”“小于”或“等于”)。

（3）在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Cl，利用Ag+與CrO42生成磚紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl恰好完全沉淀(濃度等于1.0×105 mol·L1)時，溶液中c(Ag+)為______________ mol·L1，此時溶液中c(CrO42)等于_______________ mol·L1。(已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×1012和2.0×1010)。

（4）+6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72還原成Cr3+，反應(yīng)的離子方程式為______________。

Answer 1

【答案】(1)開始有灰藍(lán)色固體生成，隨后沉淀消失；

(2)①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O；②增大；1014；③<；

(3)2.0×10-5 ；5×10-3；

(4)5H＋+Cr2O72-+3HSO3-＝2Cr3++3SO42-+4H2O

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題給信息知在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是藍(lán)紫色溶液變淺，同時有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液。

（2）①根據(jù)圖像知隨著氫離子濃度的增大，Na2CrO4溶液中CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，離子方程式為2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O。

②由圖可知，溶液酸性增大，Cr2O72-的濃度逐漸增大，CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率增大。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)知，Cr2O72-的濃度為0.25mol/L，CrO42-的濃度c(CrO42)=0.5mol/L；H+濃度為1×10-7mol/L；此時該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=c(Cr2O72-)/ c2(CrO42)c2(H＋)= 1.0×1014。

③由于升高溫度，溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說明升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動，導(dǎo)致溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，根據(jù)平衡移動原理，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故該反應(yīng)的ΔH＜0；

（3）當(dāng)溶液中Cl-完全沉淀時，即c(Cl-)=1.0×105 mol·L1，根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp (AgCl)=2.0×1010，可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=2.0×1010÷(1.0×105mol·L1)=2.0×10-5mol·L1；則此時溶液中c(CrO42)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×1012÷(2.0×10-5 )2=5×10-3mol·L1。

（4）NaHSO3具有還原性，Cr2O72具有氧化性，二者會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)已知條件，結(jié)合電子守恒、電荷守恒、原子守恒，可得二者反應(yīng)的離子方程式為Cr2O72+3HSO3 +5H＋==2Cr3++3SO42+4H2O。