Question

【题目】已知K2Cr2O7溶液中存在平衡：＋H2O2＋2H+。K2Cr2O7为橙色，K 2CrO4为黄色。为探究浓度对化学平衡的影响，某兴趣小组设计了如下实验方案。

5mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液	序号	试剂X
	ⅰ	1mL1mol·L-1 K2Cr2O7 溶液
	ⅱ	1mL1 mol·L-1 K2CrO4溶液
	ⅲ	5~15滴浓硫酸
	ⅳ	5~15滴浓盐酸
	ⅴ	5~15滴6 mol·L-1 NaOH溶液

Ⅰ．方案讨论

(1)ⅰ~ⅴ中依据减少生成物浓度可导致平衡移动的原理设计的是_____(填序号)。

(2)已知BaCrO4为黄色沉淀。某同学认为试剂X还可设计为Ba(NO3)2溶液，加入该试剂后，溶液颜色将_____。(填“变深”、“变浅”或“不变”)。

Ⅱ．实验分析

序号	试剂X	预期现象	实际现象
ⅰ	1 mL1 mol·L-1 K2Cr2O7 溶液	溶液变黄	溶液橙色加深
ⅱ	1mL1 mol·L-1 K2CrO4溶液	溶液橙色加深	溶液颜色变浅
ⅲ	5~15滴浓硫酸	溶液橙色加深	溶液橙色加深
ⅳ	5~15滴浓盐酸	溶液橙色加深	无明显现象
ⅴ	5~15滴6mol·L-1NaOH溶液	溶液变黄	溶液变黄

(1)实验ⅰ没有观察到预期现象的原因是_____，实验ⅱ的原因与其相似。

(2)通过实验ⅲ和ⅴ得出的结论为_____。

(3)实验ⅳ无明显现象，可能的原因是____________。

(4)某同学查阅资料发现：K2Cr2O7溶液与浓盐酸可发生氧化还原反应。但实验ⅳ中没有观察到明显现象，小组同学设计了下实验，验证了该反应的发生。

方案：取5 mL浓盐酸，向其中加入15滴0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液，一段时间后，溶液变为绿色(CrCl3水溶液呈绿色)，有黄绿色气体生成。写出该变化的化学方程式______。

Answer 1

【答案】ⅴ 变浅 根据平衡移动原理，实验ⅰ中，增大反应物K2Cr2O7浓度，平衡正向移动，使反应物浓度有所减少，但仍高于变化前，所以溶液橙色加深 增大(减少)生成物浓度，平衡逆向(正向)移动 浓盐酸中氢离子浓度远小于浓硫酸中氢离子浓度 14HCl + K2CrO7 ==3Cl2↑+ 2CrCl3 + 2KCl+7H2O

【解析】

K2Cr2O7溶液中存在平衡：＋H2O2＋2H+，增大反应物浓度，平衡正向移动，增大生成物浓度，平衡逆向移动，但平衡移动后溶液的颜色如何变化，不是取决于平衡移动的方向，而是取决于平衡移动前后，有色离子浓度的变化。另外，如果加入的物质对平衡的影响是多方面的，则应综合考虑各种因素对平衡或离子浓度产生的影响。如K2CrO7 溶液中加入浓盐酸，一方面，浓盐酸中的H+对平衡体系(＋H2O2＋2H+)会产生影响，另一方面，K2CrO7 会被Cl-还原，对c()也会产生影响。

Ⅰ．(1)ⅰ~ⅴ中，ⅰ为增大反应物浓度，ⅱ~ⅳ为增大生成物浓度，只有ⅴ符合题意，所以依据减少生成物浓度可导致平衡移动的原理设计的是ⅴ。答案为：ⅴ；

(2)加入该Ba(NO3)2溶液后，溶液中的与Ba2+反应生成BaCrO4黄色沉淀，减少溶液中的c()，从而减少溶液中的c()，溶液颜色将变浅。答案为：变浅；

Ⅱ．(1)实验ⅰ，虽然平衡右移，但由于增大了c()，最终溶液中的c()未减反增，从而得出没有观察到预期现象的原因是根据平衡移动原理，实验ⅰ中，增大反应物K2Cr2O7浓度，平衡正向移动，使反应物浓度有所减少，但仍高于变化前，所以溶液橙色加深。答案为：根据平衡移动原理，实验ⅰ中，增大反应物K2Cr2O7浓度，平衡正向移动，使反应物浓度有所减少，但仍高于变化前，所以溶液橙色加深；

(2)实验ⅲ，增大生成物中H+浓度，平衡逆向移动；实验ⅴ，加入的OH-与H+反应生成H2O，减少生成物中H+浓度，平衡正向移动。所以，通过实验ⅲ和ⅴ得出的结论为增大(减少)生成物浓度，平衡逆向(正向)移动。答案为：增大(减少)生成物浓度，平衡逆向(正向)移动；

(3)实验ⅳ无明显现象，表明浓盐酸的加入，对平衡体系中c()的影响不大，可能的原因是浓盐酸中氢离子浓度远小于浓硫酸中氢离子浓度。答案为：浓盐酸中氢离子浓度远小于浓硫酸中氢离子浓度；

(4)取5 mL浓盐酸，向其中加入15滴0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液，一段时间后，溶液变为绿色，则生成CrCl3，同时有黄绿色气体生成，表明生成了Cl2。该变化的化学方程式为14HCl + K2CrO7 ==3Cl2↑+ 2CrCl3 + 2KCl+7H2O。答案为：14HCl + K2CrO7 ==3Cl2↑+ 2CrCl3 + 2KCl+7H2O。