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【题目】元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH) 4 (绿色)、Cr2O72—(橙红色)、CrO42— (黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:

(1)Cr3+和Al3+的化学性质相似,在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是_______,离子方程式____________________________

(2)CrO42—和Cr2O72—在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0mol·L1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H)的变化如图所示。

①当溶液酸性增强的时候,溶液颜色变化情况为:_________________

②由图可知,溶液酸性增大,CrO42—的平衡转化率_________(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________

③升高温度,溶液中CrO42—的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_____0(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl,利用Ag+与CrO42—生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好沉淀完全(浓度等于1.0×105molL1)时,溶液中c(Ag+)___molL1,此时溶液中c(CrO42—)等于_____molL1 (已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×1012和2.0×1010)。

【答案】溶液蓝紫色褪去,转化为灰蓝色固体,后逐渐溶解,溶液成为绿色溶液 Cr3++3OH===Cr(OH)3↓ Cr(OH)3+ OH=Cr(OH)42—溶液由黄色变为橙红色增大1.0×1014(mol·L1)2小于2.0×1055.0×103

【解析】

(1)依据Cr3+Al3+的化学性质相似,由Al3+NaOH溶液的反应情况,不难推得,在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量的现象是:

原来Cr3+的蓝紫色的溶液,逐渐变成灰蓝色的Cr(OH)3沉淀,离子方程式为:Cr3++3OH-= Cr(OH)3而后又逐渐溶解变为Cr(OH)4-的绿色溶液离子方程式为:Cr(OH)3+ OH-= Cr(OH)4-

(2)①从方程式及图示看出,随着酸性的增强,Cr2O72的浓度逐渐升高,所以溶液由黄色变为橙红色;

②从方程式及图示看出:该转化随着溶液酸性增大,CrO42的平衡转化率将增大。从题给图示中,该反应的A点时c(H+)=10-7mol·L1,c(Cr2O72)=0.25 mol·L1,由Cr元素守恒,c(CrO42-)=1-2×0.25=0.5 mol·L1,故该转化的平衡常数K=0.25/(0.52×10-7×10-7)=1014

③若温度升高,溶液中CrO42的平衡转化率减小,则该反应平衡逆向移动,该转化为放热反应,其ΔH小于0。

(3)由沉淀的溶度积计算c(Ag+)=Ksp(AgCl)/c(Cl-)=2.0×1010/1.0×105=2.0×105在该溶液中c(CrO42-)= Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×1012/(2.0×105)2=5×10-3mol·L1

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