Question

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

（1）Cr3+和Al3+的化學性質(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_______，離子方程式____________________________。

（2）CrO42—和Cr2O72—在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下，初始濃度為1.0mol·L1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)隨c(H＋)的變化如圖所示。

①當溶液酸性增強的時候，溶液顏色變化情況為：_________________。

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點數(shù)據(jù)，計算出該轉(zhuǎn)化反應的平衡常數(shù)為__________。

③升高溫度，溶液中CrO42—的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應的ΔH_____0(填“大于”“小于”或“等于”)。（3）在化學分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標準溶液滴定溶液中Cl－，利用Ag+與CrO42—生成磚紅色沉淀,指示到達滴定終點。當溶液中Cl－恰好沉淀完全(濃度等于1.0×105molL1)時,溶液中c(Ag+)___molL1，此時溶液中c(CrO42—)等于_____molL1 (已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×1012和2.0×1010)。

Answer 1

【答案】溶液藍紫色褪去，轉(zhuǎn)化為灰藍色固體，后逐漸溶解，溶液成為綠色溶液 Cr3++3OH—===Cr(OH)3↓ Cr(OH)3+ OH—=Cr(OH)42—溶液由黃色變?yōu)槌燃t色增大1.0×1014(mol·L1)2小于2.0×1055.0×103

【解析】

（1）依據(jù)Cr3+與Al3+的化學性質(zhì)相似，由Al3+和NaOH溶液的反應情況，不難推得，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量的現(xiàn)象是：

原來Cr3+的藍紫色的溶液，逐漸變成灰藍色的Cr(OH)3沉淀，離子方程式為：Cr3++3OH-= Cr(OH)3，而后又逐漸溶解變?yōu)?/span>Cr(OH)4-的綠色溶液，離子方程式為：Cr(OH)3+ OH-= Cr(OH)4-；

（2）①從方程式及圖示看出，隨著酸性的增強，Cr2O72－的濃度逐漸升高，所以溶液由黃色變?yōu)槌燃t色；

②從方程式及圖示看出：該轉(zhuǎn)化隨著溶液酸性增大，CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率將增大。從題給圖示中，該反應的A點時c（H+）=10-7mol·L1，c(Cr2O72)=0．25 mol·L1，由Cr元素守恒，c(CrO42-)=1-2×0．25=0．5 mol·L1，故該轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)K=0．25/(0．52×10-7×10-7)=1014；

③若溫度升高，溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應平衡逆向移動，該轉(zhuǎn)化為放熱反應，其ΔH小于0。

（3）由沉淀的溶度積計算c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=2．0×1010/1．0×105=2．0×10–5。在該溶液中c(CrO42-)= Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2．0×1012/(2．0×105)2=5×10-3mol·L1。