Question

已知：K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，K_sp（AgI）=1.5×10^-16，K_sp（Ag₂CrO₄）=2.0×10^-12，Ag₂CrO₄為磚紅色沉淀．
（1）AgCl、AgI、Ag₂CrO₄三種飽和溶液中，Ag⁺濃度由大到小順序是

 

．現將等體積2.0×10^-4mol?L^-1的AgNO₃溶液和一定濃度的Na₂CrO₄溶液混合，若要產生Ag₂CrO₄沉淀，則Na₂CrO₄溶液至少濃度為

 

mol?L^-1．
（2）在室溫下，向0.02mol?L^-1的Na₂CrO₄溶液中滴加0.01mol?L^-1稀硫酸，溶液由黃色轉變?yōu)槌燃t色的Na₂Cr₂O₇，該平衡轉化的離子方程式為

 

．Na₂Cr₂O₇可用來鑒別NaCl和NaNO₂，鑒別時發(fā)生的離子方程式為

 

．
（3）工業(yè)酸性廢水中含Cr₂O₇^2-離子會造成鉻污染，排放前先將Cr₂O₇^2-還原成Cr³⁺，并轉化成Cr（OH）₃除去，工業(yè)上采用的方法是向廢水中加入NaCl，以鐵為電極進行電解，同時鼓入空氣．結果溶液的pH值不斷升高，溶液由酸性轉變?yōu)閴A性．在以上處理過程中，寫出其陽極電極反應式：

 

，Cr₂O₇^2-轉化為毒性較低的Cr³⁺的離子方程式為：

 

．
（4）用AgNO₃溶液滴定含Cl^-的溶液，可測定溶液中的c（Cl^-）．可滴入幾滴

 

溶液為指示劑，滴定的終點現象為

 

．

Answer 1

考點：難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）根據對應化學式相似的AgCl和AgI來說K_sp越小Ag⁺濃度越小，即AgCl＞AgI；假設Ag₂CrO₄飽和溶液中Ag⁺的濃度為x，則CrO₄^2-的濃度為0.5x，由溶度積常數的表達式可計算其銀離子的濃度；根據Ksp=c²（Ag⁺）×c（CrO₄^2-）和銀離子的濃度計算；
（2）CrO₄^2-在酸性條件下轉化為Cr₂O₇^2-；Cr₂O₇^2-與NO₂^-發(fā)生氧化還原反應生成NO₃^-和Cr³⁺；
（3）將Cr₂O₇^2-還原成Cr³⁺，需要還原劑，則陽極電解生成還原劑Fe²⁺，Cr₂O₇^2-被Fe²⁺還原成Cr³⁺，Fe²⁺被氧化為Fe³⁺；
（4）銀離子與氯離子反應生成氯化銀沉淀，當氯離子過量時，再與Na₂CrO₄反應生成磚紅色沉淀．

解答： 解：（1）根據對應化學式相似的AgCl和AgI來說K_sp越小Ag⁺濃度越小，即AgCl＞AgI；假設Ag₂CrO₄飽和溶液中Ag⁺的濃度為x，則CrO₄^2-的濃度為0.5x，由溶度積常數的表達式可知：
K_sp（Ag₂CrO₄）=x²×0.5x=0.5x³=2.0×10^-12，x³=4.0×10^-12，即x═

3	4.0×10-12

，因為AgCl飽和溶液中Ag⁺的濃度為

1.8×10-10

，所以Ag₂CrO₄＞AgCl，
故Ag⁺濃度由大到小順序是：Ag₂CrO₄＞AgCl＞AgI；
現將等體積2.0×10^-4mol?L^-1的AgNO₃溶液和一定濃度的Na₂CrO₄溶液混合，混合c（Ag⁺）=1.0×10^-4mol?L^-1，后Ksp=c²（Ag⁺）×c（CrO₄^2-）=（1×10^-4）²×c（CrO₄^2-）=2.0×10^-12，解得c（CrO₄^2-）=2.0×10^-4mol?L^-1，則Na₂CrO₄溶液至少濃度為4.0×10^-4mol?L^-1，
故答案為：Ag₂CrO₄＞AgCl＞AgI；4.0×10^-4mol?L^-1；
（2）CrO₄^2-在酸性條件下轉化為Cr₂O₇^2-，其反應的離子方程式為：2CrO₄^2-+2 H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；Cr₂O₇^2-與NO₂^-發(fā)生氧化還原反應生成NO₃^-和Cr³⁺，其反應的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+3NO₂^-+8H⁺=3NO₃^-+2Cr³⁺+4H₂O；
故答案為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；Cr₂O₇^2-+3NO₂^-+8H⁺=3NO₃^-+2Cr³⁺+4H₂O；
（3）將Cr₂O₇^2-還原成Cr³⁺，需要還原劑，則陽極電解生成還原劑Fe²⁺，所以陽極的電極反應式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；Cr₂O₇^2-被Fe²⁺還原成Cr³⁺，Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，其反應離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6 Fe²⁺+14H⁺=6 Fe³⁺+2 Cr³⁺+7 H₂O；
故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；Cr₂O₇^2-+6 Fe²⁺+14H⁺=6 Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（4）用AgNO₃溶液滴定含Cl^-的溶液，可測定溶液中的c（Cl^-），銀離子與氯離子反應生成氯化銀沉淀，當氯離子過量時，再與Na₂CrO₄反應生成磚紅色沉淀，當加入最后一滴AgNO₃溶液出現磚紅色沉淀，說明反應到達終點；
故答案為：Na₂CrO₄；加入最后一滴AgNO₃溶液出現磚紅色沉淀．

點評：本題咔考查了溶度積常數的應用、離子方程式的書寫、滴定終點的判斷等，題目難度中等，側重于對基礎知識的綜合應用的考查．