Question

【題目】鉻是用途廣泛的金屬元素．
（1）工業生產過程中易產生有害的含鉻廢水，含鉻廢水中存在下列平衡：Cr2O72﹣（橙色）+H2O2CrO42﹣（黃色）+2H+ ． 處理該廢水常用還原沉淀法，其流程如圖所示．
已知：Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10﹣38 ， Ksp[Cr（OH）3]=6.0×10﹣31
含鉻廢水 含Cr2O 的沸水 含Cr3+的沸水 Cr（OH）3沉淀
①Cr2O72﹣中鉻元素化合價為 ．
②第I步轉化控制溶液的pH=2，該溶液顯色．
③第Ⅲ步沉淀反應后，溶液中c（Fe3+）=2.0×10﹣12 molL﹣1 ， 則c（Cr3+）=molL﹣1 ．
（2）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根據A點數據，計算該反應的平衡常數值為 ． 由圖可知，溶液酸性增強，CrO42﹣平衡轉化率（填“增大”“減小”或“不變”）．
③升高溫度，溶液中CrO42﹣的平衡轉化率減小，則該反應的△H0（填“大于”“小于”或“等于”）．

Answer 1

【答案】
（1）+6,橙,3.0×10﹣5
（2）2CrO42﹣+2H+?Cr2O72﹣+H2O,1.0×1014,增大,小于
【解析】解：（1）①Cr2O72﹣中O的化合價為﹣2價，由離子中元素化合價的代數和等于所帶電荷數可得，Cr的化合價為+6，所以答案是：+6；

②若平衡體系的pH=2，溶液酸性較強，平衡2CrO42﹣（黃色）+2H+═Cr2O72﹣ （橙色）+H2O正向移動，溶液呈橙色；

所以答案是：橙；

③向Ⅱ反應后的溶液加一定量NaOH，若溶液中c（Fe3+）=2.0×10﹣12molL﹣1，則c（OH﹣）= mol/L，則c（Cr3+）= =3×10﹣5，

所以答案是：3.0×10﹣5；（2）①隨著H+濃度的增大，CrO42﹣轉化為Cr2O72﹣的離子反應式為：2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O，

所以答案是：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/L﹣0.25mol/L×2=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=K= = =1.0×1014，

所以答案是：1.0×1014；增大；

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，

所以答案是：小于．

【考點精析】根據題目的已知條件，利用反應熱和焓變和化學平衡狀態本質及特征的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱；化學平衡狀態的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態平衡，平衡時反應仍在進行；“定”即反應混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡；與途徑無關，外界條件不變，可逆反應無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，都可建立同一平衡狀態（等效）．