Question

【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+与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_____。

(2)CrO42-和Cr2O72-在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L-1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72—)随c(H+)的变化如图所示。

①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应__________。

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”)。

Answer 1

【答案】蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液 2CrO42-+2H+ Cr2O72—+H2O 增大 1.0×1014 小于

【解析】

（1）溶液Cr3+（蓝紫色）和氢氧化钠溶液反应生成Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，和氢氧化铝性质相似为两性氢氧化物，能溶于强碱；（2）①图象分析可知随氢离子浓度增大，铬酸根离子转化为重铬酸根离子；A点c（Cr2O72-）=0.25mol/L，c(H+）=10-7mol/L，c（CrO42-）=0.5mol/L，依据平衡常数概念计算，K= c(Cr2O72-)/ c2(H+)c2(CrO42-)；②溶液酸性增大，平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O正向进行，CrO42-的平衡转化率增大；A点Cr2O72-的浓度为0.25mol/L，则消耗的CrO42-的浓度为0.5mol/L，则溶液中的c（CrO42-）=1.0mol/L-0.25mol/L×2=0.5mol/L，c(H+)=1×10-7mol/L，计算反应的平衡常数；③升高温度，溶液中CrO42-的平衡转化率减小，平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，据此判断。

(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似可知Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液,先生成Cr(OH)3灰蓝色沉淀,继续加入NaOH后沉淀溶解,生成绿色Cr(OH)4;答案为：蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液。

(2)①随着H+浓度的增大,CrO42转化为Cr2O72的离子反应方程式为：2CrO42-+2H+Cr2O72—+H2O，答案为：2CrO42-+2H+ Cr2O72—+H2O 。

②溶液酸性增大,平衡2CrO42-+2H+Cr2O72—+H2O正向进行, CrO42的平衡转化率增大;A点Cr2O72的浓度为0.25mol/L,则消耗的CrO42的浓度为0.5mol/L,则溶液中的c(CrO42)=1.0mol/L0.25mol/L×2=0.5mol/L,c(H+)浓度为1×107mol/L,此时该转化反应的平衡常数为K=c(Cr2O72)/c2(H+)c2(CrO42)=0.25/0.52×(107)2=1.0×1014，答案为：增大;1.0×1014。

③升高温度,溶液中CrO42的平衡转化率减小，平衡逆向移动，说明正方向放热，则该反应的△H<0，答案为：小于。