Question

【題目】元素鉻（Cr）在溶液中主要以Cr3+（藍(lán)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(lán)色固體，回答下列問題：

（1）Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)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(xiàn)象是_________。

（2）CrO42和Cr2O72在溶液中可相互轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化反應(yīng)____________。

②由圖可知，溶液酸性增大，CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率__________（填“增大“減小”或“不變”）。根據(jù)A點數(shù)據(jù)，計算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________。

③升高溫度，溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的ΔH_________（填“大于”“小于”或“等于”）。

（3）在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Cl，利用Ag+與CrO42生成磚紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點。當(dāng)溶液中Cl恰好完全沉淀（濃度等于1.0×105mol·L1）時，溶液中c（Ag+）為_______ mol·L1，此時溶液中c（CrO42）等于__________ mol·L1。（已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×1012和2.0×1010）。

（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(yīng)的離子方程式為______________。

Answer 1

【答案】（1）開始有灰藍(lán)色固體生成，隨后沉淀消失；

（2）①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O； ② 增大；1014；③＜ ；

（3） 2.0×10-5 ；5×10-3；（4）5H＋+Cr2O72-+3HSO3-=2Cr3++3SO42-+4H2O。

【解析】

試題（1）Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似，可知Cr（OH）3是兩性氫氧化物，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，首先發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cr（OH）3灰藍(lán)色固體，當(dāng)堿過量時，可觀察到沉淀消失。故觀察到的現(xiàn)象是開始有灰藍(lán)色固體生成，隨后沉淀消失。

（2）①隨著H+濃度的增大，CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-的離子反應(yīng)式為2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O。

②溶液酸性增大，平衡2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O正向進(jìn)行，CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率增大；A點Cr2O72-的濃度為0.25mol/L，根據(jù)Cr元素守恒可知CrO42-的濃度為0.5mol/L；H+濃度為1×10-7mol/L；此時該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為==1014；③升高溫度，溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動，說明正方向放熱，則該反應(yīng)的ΔH＜0；

（3）當(dāng)溶液中Cl-完全沉淀時，即c（Cl-）=，根據(jù)Ksp（AgCl）=2.0×1010，此時c（Ag+）=Ksp（AgCl）/c（Cl-）=2.0×1010÷（1.0×105mol·L1）=2.0×10-5 mol·L1;此時溶液中c（CrO42）=Ksp（Ag2CrO4）/c2（Ag+）=2.0×1012÷（2.0×10-5 mol·L1）=5×10-3mol·L1；

（4）利用NaHSO3的還原性將廢液中的Cr2O72還原成Cr3+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：5H＋+Cr2O72-+3HSO3-=2Cr3++3SO42-+4H2O；