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1.0 mol·L-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ΔH__0(填“大于”“小于”或“等于”)。

Answer 1

【答案】藍紫色溶液變淺,同時有灰藍色沉淀生成,然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液 2CrO42-+2H+ Cr2O72—+H2O 增大 1.0×1014 小于

【解析】

（1）溶液Cr3+（藍紫色）和氫氧化鈉溶液反應生成Cr(OH)3為難溶于水的灰藍色固體，和氫氧化鋁性質相似為兩性氫氧化物，能溶于強堿；（2）①圖象分析可知隨氫離子濃度增大，鉻酸根離子轉化為重鉻酸根離子；A點c（Cr2O72-）=0.25mol/L，c(H+）=10-7mol/L，c（CrO42-）=0.5mol/L，依據平衡常數概念計算，K= c(Cr2O72-)/ c2(H+)c2(CrO42-)；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，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，c(H+)=1×10-7mol/L，計算反應的平衡常數；③升高溫度，溶液中CrO42-的平衡轉化率減小，平衡逆向移動，升高溫度平衡向吸熱方向移動，據此判斷。

(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,先生成Cr(OH)3灰藍色沉淀,繼續加入NaOH后沉淀溶解,生成綠色Cr(OH)4;答案為：藍紫色溶液變淺，同時有灰藍色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液。

(2)①隨著H+濃度的增大,CrO42轉化為Cr2O72的離子反應方程式為：2CrO42-+2H+Cr2O72—+H2O，答案為：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,則消耗的CrO42的濃度為0.5mol/L,則溶液中的c(CrO42)=1.0mol/L0.25mol/L×2=0.5mol/L,c(H+)濃度為1×107mol/L,此時該轉化反應的平衡常數為K=c(Cr2O72)/c2(H+)c2(CrO42)=0.25/0.52×(107)2=1.0×1014，答案為：增大;1.0×1014。

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，答案為：小于。