题目内容
【题目】Cr2O72-、Cr3+对环境具有极强的污染性，含有Cr2O72-、Cr3+的工业废水常采用NaOH沉淀方法除去。
已知：①常温下，Cr3+完全沉淀(c≤1.0×105 mol· L1) 时，溶液的pH为5；NaOH过量时Cr(OH)3溶解生成CrO2-②Cr2O72-还原产物为Cr3+。
请回答下列问题：
（1）写出Cr(OH)3溶于NaOH的离子方程式______________________
（2）常温下，Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=___________。
（3）常温下，向50 mL 0.005 mol·L1的Cr2(SO4)3溶液中加入0.24 mol·L1的NaOH溶液50 mL，充分反应后，溶液pH为______。
（4）为了测定工业废水中Na2Cr2O7的浓度，进行如下步骤：
Ⅰ．取100 mL滤液；
Ⅱ．用c mol·L1的标准KMnO4酸性溶液滴定b mL一定浓度的FeSO4溶液，消耗KMnO4溶液b mL；
Ⅲ．取b mL滤液，用上述FeSO4溶液滴定，达到滴定终点时，消耗d mL FeSO4溶液。
①步骤Ⅱ中的滴定过程应选用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管，滴定管装液前的操作是_______。
②步骤Ⅲ的滤液中Na2Cr2O7的含量为_______mol·L1。
（5）利用图示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极连接电源的______极，Na2CrO4生成Na2Cr2O7的离子方程式_______________________。若左侧电极产生标况下2.24L的气体，则通过交换膜的钠离子的数目为___________________
。
【答案】Cr(OH)3+OH-
CrO2-+2H2O 1.0×1032 13 酸式 润洗 5cd/6b 正 2CrO4-+2H+
Cr2O72- +H2O 0.2NA（1.204×1023）
【解析】
（1）Cr（OH）3溶于NaOH溶液反应生成NaCrO2；
（2）根据Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）c3（OH-）进行计算；
（3）根据pH值的定义进行计算；
（4）①酸性高锰酸钾溶液，具有强氧化性，需选用酸式滴定管，滴定管装液前的操作是润洗；
②根据MnO4-～5Fe2+、Cr2O72-～6Fe2+计算Na2Cr2O7的含量；
（5）根据2H2O+2e－=2OH－+H2↑，所以左侧为阴极，右侧为阳极，电解池阳极与外电源的正极相连；阳极区水放电，产生大量的H+使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7；
（1）由题意可知，NaOH过量时Cr(OH)3溶解生成CrO2-，反应的离子方程式为：Cr（OH）3+OH-
CrO2-+2H2O，
故答案为：Cr（OH）3+OH-CrO2-+2H2O。
（2）常温下，Cr3+完全沉淀（c≤1.0×10-5molL-1）时pH为5，则c（H+）=10-5mol/L，c（OH-）=10-9molL-1，c（Cr3+）=1.0×10-5molL-1，则Cr（OH）3的溶度积常数Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）c3（OH-）=1.0×10-32mol4L-4，故答案为：1.0×10-32。
（3）50mL0.005mol·L1的Cr2(SO4)3溶液中加入0.24mol·L1的NaOH溶液50mL，则混合后溶液中的c（Cr3+）=0.005mol·L1，c（OH-）=0.12mol·L1，发生反应：Cr3++3OH-=Cr（OH）3，则反应后的c（OH-）=0.12mol·L1-0.015mol·L1=0.105 mol·L1，所以充分反应后，溶液的pH=14-pOH=14+lgc（OH-）=13，故答案为：13。
（4）①步骤Ⅱ中所以的标准溶液为酸性高锰酸钾溶液，具有强氧化性，需选用酸式滴定管，滴定管装液前的操作是润洗，故答案为：酸式，润洗。
②cmol·L1的标准KMnO4酸性溶液滴定bmL一定浓度的FeSO4溶液，消耗KMnO4溶液bmL，Mn从+7价降为+2价，Fe从+2价升为+3价，根据得失电子守恒，存在反应关系：MnO4-～5Fe2+，则滴定所用的FeSO4的浓度为c（Fe2+）=5cmol/L，取bmL滤液，用上述FeSO4溶液滴定，达到滴定终点时，消耗dmLFeSO4溶液，Cr从+6价降为+3价，Fe从+2价升为+3价，根据得失电子守恒，存在反应关系：Cr2O72-～6Fe2+，则bmL溶液中Na2Cr2O7的含量为1/6×5c×d/b=5cd/6bmol/L，故答案为：5cd/6b。
（5）根据装置图分析，图中右侧Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，左侧NaOH稀溶液转变为NaOH浓溶液，则发生的反应为：2H2O+2e－=2OH－+H2↑，所以左侧为阴极，右侧为阳极，电解池阳极与外电源的正极相连；阳极区水放电，产生大量的H+使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，离子方程式为：2CrO4-+2H+
Cr2O72-+H2O；span>若左侧电极产生标况下2.24L即0.1mol的气体时，则通过交换膜的钠离子为0.2mol，钠离子的数目为0.2NA（或1.204×1023），故答案为：0.2NA（1.204×1023）。
【题目】近年来“雾霾”污染日益严重，原因之一是机动车尾气中含有NO、NO2、CO等气体，火力发电厂释放出大量的NOx、SO2和CO2等气体也是其原因，现在对其中的一些气体进行了一定的研究：
（1）用 CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知：①CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 574 kJ/mol
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) △H = - 1160 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) △H = - 44.0 kJ/mol
写出 CH4(g)与 NO2(g)反应生成 N2(g)、CO2(g)和 H2O(l)的热化学方程式： _____________________________________________________________。
（2）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体。4CO(g)＋2NO2(g) 
4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝-1200 kJ·mol-1
对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图像正确的是________________（填代号）。
（3）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol
在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：
时间/min 浓度/(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0-20min的平均反应速率v（NO）=_____________________；计算该反应的平衡常数K=____________________。
②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是_________（填字母代号）。
A．通入一定量的CO2 B．加入合适的催化剂
C．适当缩小容器的体积 D．通入一定量的NO
E．加入一定量的活性炭
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为2:1:1，则达到新平衡时NO的转化率____________（填“升高”或“降低”），a________0（填“>”或“<”）。
（4）温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应：CH4(g)＋2NO2(g)N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H=bkJ/mol。
测得有关数据如下表：
温度 | 时间/min 物质的量 | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n（CH4）/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n（CH4）/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | x | 0.15 |
下列说法正确的是__________________。
A．T1＞T2，且b＞0
B．当温度为T2、反应进行到40 min时， x＞0.15
C．温度为T2时，若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2mol NO2，重新达到平衡时，n（N2）<0.70mol
D．温度为T1时，若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 molNO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 molCO2(g)、0.50molH2O(g)，反应开始时，ν(正)＞ν(逆)
