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：

（1）Cr3+與Al3+的化學性質相似，往Cr2（SO4）3溶液中滴入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，溶液酸性增強，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）用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標準液滴定溶液中的Cl﹣，Ag+與CrO42﹣生成磚紅色沉淀時到達滴定終點。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。（Ksp（Ag2CrO4）=2.0×10﹣12、Ksp（AgCl）=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）溶液藍紫色變淺，同時產生灰藍色沉淀，然后沉淀逐漸溶解形成綠色溶液（2分）

（2）①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O（2分）②增大（2分）1.0×1014（2分）

（3）2.0×10-5（2分）5.0×10-3（2分）

（4）Cr2O72-+3HSO3-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O（2分）

【解析】

試題分析：（1）Cr（OH）3與Al（OH）3的化學性質相似，可知Cr（OH）3是兩性氧化物，能溶解在強堿NaOH溶液中，在Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，首先藍紫色變淺同時產生Cr（OH）3灰藍色固體，繼續滴加，沉淀溶解，Cr（OH）3變為Cr（OH）4－，溶液最終變為綠色。

（2）①隨著H+濃度的增大，CrO42-與溶液中的H+發生反應，因此轉化為Cr2O72-的離子反應式為：2CrO42- + 2H+Cr2O72- + H2O。

②根據化學平衡移動原理，溶液酸性增大，c（H+）增大，化學平衡2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O向正反應方向進行，導致CrO42的平衡轉化率增大；根據圖像可知，在A點時，c（Cr2O72-）=0.25 mol/L，由于開始時c（CrO42）=1.0 mol/L，根據Cr元素守恒可知A點的溶液中CrO42-的濃度c（CrO42）=0.5 mol/L；H+濃度為1.0×10-7 mol/L；此時該轉化反應的平衡常數為；

（3）當溶液中Cl-完全沉淀時，即c（Cl-）=1.0×105 mol·L1，根據溶度積常數Ksp （AgCl）=2.0×1010，可得溶液中c（Ag+）=Ksp（AgCl）/c（Cl-）=2.0×1010÷（1.0×105mol·L1）=2.0×10-5mol·L1；則此時溶液中c（CrO42）=Ksp（Ag2CrO4）/c2（Ag+）=2.0×1012÷（2.0×10-5 ）2=5×10-3mol·L1。

（4）NaHSO3具有還原性，Cr2O72具有氧化性，二者會發生氧化還原反應，根據已知條件，結合電子守恒、電荷守恒、原子守恒，可得二者反應的離子方程式為Cr2O72+3HSO3 +5H＋==2Cr3++3SO42+4H2O。