Question

17．金屬鉻（cr）的英文是Chromium，原意是顏色，因為它的化合物都有美麗的顏色．如表是幾種常見鉻的化合物或離子的水溶液的顏色：

離子或化合物	Cr2O72-	Cr（OH）3	Cr3+	Cr°${\;}_{2}^{-}$	CrO42-
顏色	橙色	灰藍色	藍紫色	綠色	黃色

含鉻元素的化合物可以發(fā)生如圖一系列變化：

（1）分別寫出反應(yīng)①、③、④的離子方程式：①Cr₂O₇^2-+3Zn+14H⁺=2Cr³⁺+3Zn²⁺+7H₂O、③Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O、④2CrO₂^-+3H₂O₂+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O
（2）結(jié)合上述轉(zhuǎn)化圖及所學(xué)知識，請分析向NaCrO₂溶液中逐滴加入過量稀硫酸的現(xiàn)象為綠色溶液中產(chǎn)生灰藍色沉淀，后沉淀溶解，產(chǎn)生藍紫色的溶液．
（3）在K₂Cr₂O₇橙色溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液逐漸變?yōu)辄S色，該反應(yīng)的離子方程式為Cr₂O₇^2-+2OH^-═2CrO₄^2-+H₂O．
（4）將KCl和CrCl₃兩種固體混合物共熔制得化合物X．將0.0035mol X中的Cr元素全部氧化成Cr₂O₇^2-，得到的Cr₂O₇^2-與過量的KI反應(yīng)生成0.0105mol I₂，反應(yīng)的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O．另取0.0035mol X溶于水中，當加入0.0385mol Ag NO₃時，恰好沉淀完全．則表示X組成的化學(xué)式為K₅Cr₂Cl₁₁．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)①中，溶液由橙色變?yōu)榫G色，Cr₂O₇^2-在酸性條件下和Zn反應(yīng)生成Cr³⁺，失電子化合價升高的反應(yīng)物是還原劑；Cr³⁺和OH^-反應(yīng)生成灰藍色Cr（OH）₃沉淀B，Cr（OH）₃在堿性條件下生成綠色的CrO₂^-；綠色的CrO₂^-被過氧化氫氧化成黃色CrO₄^2-，由此分析書寫離子方程式；
（2）向NaCrO₂溶液中逐滴加入過量稀硫酸，溶綠色的CrO₂^-轉(zhuǎn)化為沉淀，沉淀用酸溶解生成藍紫色Cr³⁺；
（3）在K₂Cr₂O₇橙色溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液逐漸變?yōu)辄S色，說明二者反應(yīng)生成CrO₄^2-；
（4）根據(jù)關(guān)系式2Cr³⁺～Cr₂O₇^2-～3I₂計算n（Cr³⁺），根據(jù)Cl原子守恒計算n（Cl^-），再根據(jù)電荷守恒計算n（K⁺），據(jù)此推斷KCl與CrCl₃物質(zhì)的量關(guān)系，從而確定X的化學(xué)式．

解答 解：（1）反應(yīng)①中，溶液由橙色變?yōu)榫G色，Cr₂O₇^2-在酸性條件下和Zn反應(yīng)生成Cr³⁺，失電子化合價升高的反應(yīng)物是還原劑，離子反應(yīng)方程式：Cr₂O₇^2-+3Zn+14H⁺=2Cr³⁺+3Zn²⁺+7H₂O；Cr³⁺和OH^-反應(yīng)生成灰藍色Cr（OH）₃沉淀B，Cr（OH）₃在堿性條件下生成綠色的CrO₂^-，離子反應(yīng)方程式為：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；綠色的CrO₂^-被過氧化氫氧化成黃色CrO₄^2-，反應(yīng)的離子方程式為：2CrO₂^-+3H₂O₂+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O，故答案為：Cr₂O₇^2-+3Zn+14H⁺=2Cr³⁺+3Zn²⁺+7H₂O；Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；2CrO₂^-+3H₂O₂+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O；
（2）向NaCrO₂溶液中逐滴加入過量稀硫酸，溶綠色的CrO₂^-轉(zhuǎn)化為沉淀，沉淀用酸溶解生成藍紫色Cr³⁺，所以現(xiàn)象為；綠色溶液中產(chǎn)生灰藍色沉淀，后沉淀溶解，產(chǎn)生藍紫色的溶液，故答案為：綠色溶液中產(chǎn)生灰藍色沉淀，后沉淀溶解，產(chǎn)生藍紫色的溶液；
（3）在K₂Cr₂O₇橙色溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液逐漸變?yōu)辄S色，說明二者反應(yīng)生成CrO₄^2-，離子方程式為Cr₂O₇^2-+2OH^-═2CrO₄^2-+H₂O，故答案為：Cr₂O₇^2-+2OH^-═2CrO₄^2-+H₂O；
（4）根據(jù)關(guān)系式2Cr³⁺～Cr₂O₇^2-～3I₂得n（Cr³⁺）=$\frac{0.0105mol×2}{2}$=0.007mol，根據(jù)Cl原子守恒計算n（Cl^-）=n（AgCl）=n（AgNO₃）=0.0385mol，再根據(jù)電荷守恒得n（K⁺）=n（Cl^-）-3n（Cr³⁺）=0.0385mol-0.021mol=0.0175mol，則KCl與CrCl₃物質(zhì)的量之比=0.0175mol：0.007mol=5：2，n（K⁺）：（Cr³⁺）：n（Cl^-）=0.0385mol：0.007mol：0.0385mol=5：2：11，所以X的化學(xué)式為K₅Cr₂Cl₁₁，
故答案為：K₅Cr₂Cl₁₁．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)有關(guān)計算及復(fù)雜化學(xué)式的確定，為高頻考點，明確各個物理量之間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意原子守恒、電荷守恒的靈活運用，題目難度中等．