Question

【題目】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3＋（藍紫色）、Cr(OH)（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＋)的變化如上圖所示。

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”)。

（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Cl－，利用Ag＋與CrO42－生成磚紅色沉淀，指示滴定終點的到達。當溶液中Cl－恰好沉淀完全(Cl－濃度等于1.0×10－5mol·L－1)時，溶液中c(Ag＋)為________mol·L－1，此時溶液中c(CrO)等于________mol·L－1。(已知Ag2CrO4、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＋，該反應的離子方程式為_______________________________________。

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 2.0×10－5 5.0×10－3 Cr2O72－＋3HSO3－＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O

【解析】試題分析：（1）根據題給信息知在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根據圖像知隨著氫離子濃度的增大，Na2CrO4溶液中CrO42-轉化為Cr2O72-，離子方程式為2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O。

②由圖可知，溶液酸性增大，Cr2O72-的濃度逐漸增大，CrO42的平衡轉化率增大。根據A點數據知，Cr2O72-的濃度為0.25mol/L，CrO42-的濃度c(CrO42)=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=c(Cr2O72-)/ c2(CrO42)c2(H＋)= 1.0×1014。

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；

（3）當溶液中Cl-完全沉淀時，即c(Cl-)=1.0×105mol·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。