Question

【題目】某興趣小組以重鉻酸鉀（K2Cr2O7）溶液為研究對象，結合所學反應原理的知識改變條件使其發生“色彩變幻”。

已知：①K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋。

②含鉻元素的離子在溶液中的顏色：Cr2O（橙色）；CrO（黃色）；Cr3＋（綠色）。

（1）i可證明反應Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋的正反應是__________（填“吸熱”或“放熱”）。

（2）ii是驗證“只降低生成物的濃度，該平衡正向移動”，試劑a是_________。

（3）iii的目的是要驗證“增大生成物的濃度，該平衡逆向移動”，此實驗是否能達到預期目的________（填“能”或“不能”），理由是____________。

（4）根據實驗Ⅱ中不同現象，可以得出的結論是__________。

（5）繼續實驗

①解釋溶液變黃的主要原因是________。

②溶液變綠色，該反應的離子方程式是_____________。

Answer 1

【答案】 放熱 KOH（K2CO3） 不能 濃H2SO4溶于水放出大量的熱，平衡也會逆向移動，所以溶液橙色加深，不能說明是由氫離子濃度的增大，平衡逆向移動（或能冷卻至室溫，溶液橙色加深，說明氫離子濃度的增大，平衡逆向移動） 在酸性條件下，K2Cr2O7的氧化性更強（或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4強） 重鉻酸鉀溶液中存在平衡：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，SO與H＋結合，降低c（H＋），平衡正向移動，溶液變為黃色 Cr2O＋3SO＋8H＋＝2Cr3＋＋3SO＋4H2O

【解析】（1）i加熱溫度升高溶液橙色加深可證明反應＋H2O2＋2H＋逆向移動，逆反應為吸熱反應，則正反應是放熱反應；（2）ii是驗證“只降低生成物的濃度，該平衡正向移動”，試劑a可以選擇能只與氫離子反應的物質，如KOH、K2CO3等；（3）iii的目的是要驗證“增大生成物的濃度，該平衡逆向移動”，此實驗不能達到預期目的，理由是濃H2SO4溶于水放出大量的熱，平衡也會逆向移動，所以溶液橙色加深，不能說明是由氫離子濃度的增大，平衡逆向移動（或能冷卻至室溫，溶液橙色加深，說明氫離子濃度的增大，平衡逆向移動）；（4）根據實驗Ⅱ中不同現象，可以得出的結論是在酸性條件下，K2Cr2O7的氧化性更強（或K2Cr2O7氧化性比K2CrO4強）；（5）①重鉻酸鉀溶液中存在平衡：Cr2＋H2O2Cr＋2H＋，與H＋結合，降低c（H＋），平衡正向移動，溶液變為黃色；②重鉻酸鉀溶液被亞硫酸鈉還原產生Cr3＋，溶液變綠色，反應的離子方程式是Cr2＋3＋8H＋＝2Cr3＋＋3＋4H2O。