Question

工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理．某工厂使用还原沉淀法处理，该法的工艺流程为：

其中第①步存在平衡：2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺═Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O
（1）若平衡体系的pH=12，则溶液显    色．
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是    ．
a．Cr₂O₇^2-的浓度不变      b．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同
c．2v（Cr₂O₇^2-）=v（CrO₄^2-） d．溶液的颜色不变
（3）第②步反应中，还原剂为    ，该还原剂反应后生成    ．
（4）电镀废液中Cr₂O₇^2-还可通过下列反应转化：
Cr₂O₇^2-（aq）+2Pb²⁺（aq）+H₂O（l）═2PbCrO₄（s）+2H⁺（aq）△H＜0
该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是   

Answer 1

【答案】分析：（1）若平衡体系的pH=12，2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺═Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O逆向移动，以此分析；
（2）根据判断平衡状态的方法：V_正=V_逆，或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡；
（3）根据氧化还原反应中元素的化合价变化分析；
（4）根据升高温度反应速率加快，平衡逆向移动，pH越大，平衡正向移动，Pb²⁺的浓度越大，平衡正向移动，结合图象分析．
解答：解：（1）若平衡体系的pH=12，2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺═Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O逆向移动，则溶液为黄色，故答案为：黄；
（2）根据判断平衡状态的方法：V_正=V_逆，或各组分的浓度保持不变则说明已达平衡，
a．Cr₂O₇^2-的浓度不变，为特征定，能判断平衡，故a正确；     
b．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同取决于起始浓度和转化，不能判断平衡，故b错误；
c．2v（Cr₂O₇^2-）=v（CrO₄^2-），不能判断正逆反应速率关系，不能判断平衡，故c错误；
d．溶液的颜色不变，为特征定，能判断平衡，故d正确；
故答案为：ad；
（3）第②步反应中，Cr元素的化合价降低，则Fe元素的化合价升高，所以为Fe²⁺，被氧化为Fe³⁺，故答案为：Fe²⁺；Fe³⁺；
（4）A．升高温度平衡逆向移动，化学平衡常数减小，与图象一致，故A正确；
B．pH越大，平衡正向移动的趋势越大，Cr₂O₇^2-转化率增大，与图象不符，故B错误；
C．升高温度，反应速率增大，与图象不符，故C错误；
D．Pb²⁺的浓度越大，平衡正向移动，Cr₂O₇^2-的物质的量越小，与图象不符，故D错误；
故答案为：A．
点评：本题主要考查了化学平衡移动原理、氧化还原反应等，注意结合信息来分析解答，侧重反应原理和学生能力的考查，题目难度中等．