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(wèn)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(guò)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(jì)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(shí)，溶液中c（Ag+）為_______ mol·L1，此時(shí)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(jià)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）藍(lán)紫色溶液變淺，同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶液寫(xiě)出綠色溶液；

（2）①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O； ② 增大；1.0×1014 ；③小于；

（3） 2.0×10-5 ；5×10-3；（4） Cr2O72-+3HSO3- +5H＋=2Cr3++3SO42-+4H2O。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似，可知Cr（OH）3是兩性氫氧化物，能溶解在強(qiáng)堿NaOH溶液中。向Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過(guò)量，首先發(fā)生反應(yīng)：Cr3++3OH-=Cr（OH）3↓，產(chǎn)生Cr（OH）3灰藍(lán)色固體，當(dāng)堿過(guò)量時(shí)，又會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Cr（OH）3+OH-= Cr（OH）4，可觀察到沉淀消失，溶液變?yōu)榫G色。故觀察到的現(xiàn)象藍(lán)紫色溶液變淺，同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶液寫(xiě)出綠色溶液； （2）①隨著H+濃度的增大，CrO42-于溶液的H+發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Cr2O72-的離子反應(yīng)式為：2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O。②根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，溶液酸性增大，c（H+）增大，化學(xué)平衡2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O向正反應(yīng)方向進(jìn)行，導(dǎo)致CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率增大；根據(jù)圖像可知，在A點(diǎn)時(shí)，c（Cr2O72-）=0.25mol/L，由于開(kāi)始時(shí)c（CrO42）=1.0mol/L，根據(jù)Cr元素守恒可知A點(diǎn)的溶液中CrO42-的濃度c（CrO42）=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；③由于升高溫度，溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，導(dǎo)致溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，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(shí)，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÷（1.0×105 mol·L1）=2.0×10-5 mol·L1；則此時(shí)溶液中c（CrO42）=Ksp（Ag2CrO4）/c2（Ag+）=2.0×1012÷（2.0×10-5 mol·L1）=5×10-3mol·L1；（4） NaHSO3具有還原性，Cr2O72具有氧化性，二者會(huì)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。