Question

【題目】鉻是用途廣泛的金屬元素．
（1）工業(yè)生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生有害的含鉻廢水，含鉻廢水中存在下列平衡：Cr2O72﹣（橙色）+H2O2CrO42﹣（黃色）+2H+ ． 處理該廢水常用還原沉淀法，其流程如圖所示．
已知：Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10﹣38 ， Ksp[Cr（OH）3]=6.0×10﹣31
含鉻廢水 含Cr2O 的沸水 含Cr3+的沸水 Cr（OH）3沉淀
①Cr2O72﹣中鉻元素化合價(jià)為 ．
②第I步轉(zhuǎn)化控制溶液的pH=2，該溶液顯色．
③第Ⅲ步沉淀反應(yīng)后，溶液中c（Fe3+）=2.0×10﹣12 molL﹣1 ， 則c（Cr3+）=molL﹣1 ．
（2）室溫下，初始濃度為1.0molL﹣1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根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)值為 ． 由圖可知，溶液酸性增強(qiáng)，CrO42﹣平衡轉(zhuǎn)化率（填“增大”“減小”或“不變”）．
③升高溫度，溶液中CrO42﹣的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的△H0（填“大于”“小于”或“等于”）．

Answer 1

【答案】
（1）+6,橙,3.0×10﹣5
（2）2CrO42﹣+2H+?Cr2O72﹣+H2O,1.0×1014,增大,小于
【解析】解：（1）①Cr2O72﹣中O的化合價(jià)為﹣2價(jià)，由離子中元素化合價(jià)的代數(shù)和等于所帶電荷數(shù)可得，Cr的化合價(jià)為+6，所以答案是：+6；

②若平衡體系的pH=2，溶液酸性較強(qiáng)，平衡2CrO42﹣（黃色）+2H+═Cr2O72﹣ （橙色）+H2O正向移動(dòng)，溶液呈橙色；

所以答案是：橙；

③向Ⅱ反應(yīng)后的溶液加一定量NaOH，若溶液中c（Fe3+）=2.0×10﹣12molL﹣1，則c（OH﹣）= mol/L，則c（Cr3+）= =3×10﹣5，

所以答案是：3.0×10﹣5；（2）①隨著H+濃度的增大，CrO42﹣轉(zhuǎn)化為Cr2O72﹣的離子反應(yīng)式為：2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O，

所以答案是：2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O；

②溶液酸性增大，平衡2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O正向進(jìn)行，CrO42﹣的平衡轉(zhuǎn)化率增大；A點(diǎn)Cr2O72﹣的濃度為0.25mol/L，則消耗的CrO42﹣的濃度為0.5mol/L，則溶液中的c（CrO42﹣）=1.0mol/L﹣0.25mol/L×2=0.5mol/L，H+濃度為1×10﹣7mol/L，此時(shí)該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K=K= = =1.0×1014，

所以答案是：1.0×1014；增大；

③升高溫度，溶液中CrO42﹣的平衡轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動(dòng)，說明正方向放熱，則該反應(yīng)的△H＜0，

所以答案是：小于．

【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用反應(yīng)熱和焓變和化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱；化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡，平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效）．