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·L1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_________（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的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恰好完全沉淀（浓度等于1.0×105 mol·L1）时，溶液中c（Ag+）为_______ mol·L1，此时溶液中c（CrO42）等于__________ mol·L1。（已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×1012和2.0×1010）。

（4）+6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O72还原成Cr3+，反应的离子方程式为______________。

Answer 1

【答案】（1）蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶液写出绿色溶液；

（2）①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O； ② 增大；1.0×1014 ；③小于；

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

【解析】

试题分析：（1）根据Cr3+与Al3+的化学性质相似，可知Cr（OH）3是两性氢氧化物，能溶解在强碱NaOH溶液中。向Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，首先发生反应：Cr3++3OH-=Cr（OH）3↓，产生Cr（OH）3灰蓝色固体，当碱过量时，又会发生反应：Cr（OH）3+OH-= Cr（OH）4，可观察到沉淀消失，溶液变为绿色。故观察到的现象蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶液写出绿色溶液； （2）①随着H+浓度的增大，CrO42-于溶液的H+发生反应，反应转化为Cr2O72-的离子反应式为：2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O。②根据化学平衡移动原理，溶液酸性增大，c（H+）增大，化学平衡2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O向正反应方向进行，导致CrO42的平衡转化率增大；根据图像可知，在A点时，c（Cr2O72-）=0.25mol/L，由于开始时c（CrO42）=1.0mol/L，根据Cr元素守恒可知A点的溶液中CrO42-的浓度c（CrO42）=0.5mol/L；H+浓度为1×10-7mol/L；此时该转化反应的平衡常数为；③由于升高温度，溶液中CrO42的平衡转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致溶液中CrO42的平衡转化率减小，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应的正反应是放热反应，故该反应的ΔH＜0；（3）当溶液中Cl-完全沉淀时，即c（Cl-）=1.0×105 mol·L1，根据溶度积常数Ksp（AgCl）=2.0×1010，可得溶液中c（Ag+）=Ksp（AgCl）÷c（Cl-）=2.0×1010÷（1.0×105 mol·L1）=2.0×10-5 mol·L1；则此时溶液中c（CrO42）=Ksp（Ag2CrO4）/c2（Ag+）=2.0×1012÷（2.0×10-5 mol·L1）=5×10-3mol·L1；（4） NaHSO3具有还原性，Cr2O72具有氧化性，二者会发生氧化还原反应，根据已知条件，结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得二者反应的离子方程式为：Cr2O72-+3HSO3- +5H＋=2Cr3++3SO42-+4H2O。