Question

【题目】(2016·新课标全国卷Ⅰ)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 molL1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”)。

（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1.0×105 mol·L1)时，溶液中c(Ag+)为_______ 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)。

（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+，该反应的离子方程式为______________。

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 2.0×105 5×103 Cr2O72+3HSO3 +5H+=2Cr3++3SO42+4H2O

【解析】（1）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。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，首先发生反应产生Cr(OH)3灰蓝色固体，当碱过量时，可观察到沉淀消失。故观察到的现象是：蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解直至消失，溶液变为橙红色；（2）①随着H+浓度的增大，CrO42-转化为Cr2O72-的离子反应式为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，根据Cr元素守恒可知CrO42-的浓度为0.5mol/L；H+浓度为1×10-7mol/L；此时该转化反应的平衡常数为= =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ΔH＜0；（3）当溶液中Cl-完全沉淀时，即c（Cl-）=1.0×105mol·L1，根据Ksp（AgCl）=2.0×1010，此时c（Ag+）== mol·L1=2.0×10-5 mol·L1；此时溶液中c（CrO42）===5×10-3mol·L1；（4）利用NaHSO3的还原性将废液中的Cr2O72还原成Cr3+，发生反应的离子方程式为：Cr2O72-+3HSO3- +5H＋=2Cr3++3SO42-+4H2O。