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+與Al3+的化學性質相似，在Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現象是 ．
（2）CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中可相互轉化．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溶液中的轉化反應 ．
②由圖可知，溶液酸性增大，CrO42﹣的平衡轉化率（填“增大“減小”或“不變”）．根據A點數據，計算出該轉化反應的平衡常數為 ．
③升高溫度，溶液中CrO42﹣的平衡轉化率減小，則該反應的△H（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的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﹣恰好完全沉淀（濃度等于1.0×10﹣5molL﹣1）時，溶液中c（Ag+）為molL﹣1 ， 此時溶液中c（CrO42﹣）等于molL﹣1 ． （已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×10﹣12和2.0×10﹣10）．
（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+ ， 反應的離子方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）開始有灰藍色固體生成，隨后沉淀消失
（2）2Cr2O42﹣+2H+=Cr2O72﹣+H2O；增大；1014；＜0
（3）2.0×10﹣5；5×10﹣3
（4）5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O
【解析】解：（1）Cr3+與Al3+的化學性質相似可知Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量觀察到沉淀消失，故觀察到的現象是開始有灰藍色沉淀生成最后沉淀消失，
所以答案是：開始有灰藍色固體生成，隨后沉淀消失；（2）①隨著H+濃度的增大，CrO42﹣轉化為Cr2O72﹣的離子反應式為：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正向進行，CrO42﹣的平衡轉化率增大；A點Cr2O72﹣的濃度為0.25mol/L，根據Cr元素守恒可知CrO42﹣的濃度為0.5mol/L，H+濃度為1×10﹣7mol/L，此時該轉化反應的平衡常數為 K= ==1014 ，
所以答案是：1014；
③升高溫度，溶液中CrO42﹣的平衡轉化率減小，平衡逆向移動，說明正方向放熱，則該反應的△H＜0，所以答案是：＜；
（3）當溶液中Cl﹣完全沉淀時，即c（Cl﹣）=1.0×10﹣5mol/L，依據Ksp（AgCl）=2.0×10﹣10 ， 計算得到c（Ag+）= = 2.0×10﹣5mol/L此時溶液中c（CrO42﹣）= = =5.0×10﹣3mol/L，所以答案是：2.0×10﹣5 ；5.0×10﹣3；
（4）利用NaHSO3的還原性將廢液中的Cr2O72﹣還原成Cr3+ ， 發生反應的離子方程式為：5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O，
所以答案是：5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O．
【考點精析】利用化學平衡狀態本質及特征和化學平衡的計算對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應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平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．