Question

【題目】查閱資料：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）鉻（24Cr）屬于_______________（選填編號）。

a．主族元素 b．副族元素 c．Ⅷ族元素 d．過渡元素

（2）鉻單質是銀白色有金屬光澤的固體，有較高的熔點，是最硬的金屬；與Ni等添加到Fe中可制成不銹鋼。比較硬度：純鐵_________不銹鋼；熔點：純鐵__________不銹鋼（填“>”“<”或“=”）。

（3）Cr(OH)3與Al(OH)3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___________________。

（4）CrO42和Cr2O72在溶液中可相互轉化。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“>”“<”或“=”)。

（5）+6價鉻的化合物毒性較大，但其化合物用途廣泛。如：“酒精檢測儀”可檢查司機是否酒駕，其反應原理為：m C2H5OH+ n X + p H2SO4═ g Cr2(SO4)3 + w CO2↑+ 9H2O，其中X的化學式最有可能為__________。常用NaHSO3將酸性廢液中的Cr2O72還原成Cr3+，該反應的離子方程式為_______________。

Answer 1

【答案】

（1）bd（2）< >（各1分）

（3）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

（4）①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O② 增大 1.0×1014③小于

（5）CrO3 Cr2O72+3HSO3 +5H＋=2Cr3++3SO42+4H2O

【解析】

試題分析：

（1）鉻（24Cr）屬于在周期表中第四周期ⅥB族，是副族元素，也是過渡元素，故選bd。

（2）合金比組成的金屬熔點更低，但硬度等機械性能更高。故有純鐵的硬度小于不銹鋼，純鐵的熔點高于不銹鋼。

（3）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。故答案為：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。

（4）①隨著H+濃度的增大，CrO42-與溶液中的H+發生反應，反應轉化為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由于升高溫度，溶液中CrO42的平衡轉化率減小，說明升高溫度，化學平衡逆向移動，導致溶液中CrO42的平衡轉化率減小，根據平衡移動原理，升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動，逆反應方向是吸熱反應，所以該反應的正反應是放熱反應，故該反應的ΔH＜0；

（5）根據原子守恒，可知X為CrO3。根據氧化還原反應原理可知，NaHSO3將酸性廢液中的Cr2O72還原成Cr3+，該反應的離子方程式為Cr2O72+3HSO3 +5H＋=2Cr3++3SO42+4H2O。