Question

已知：K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，K_sp（AgI）=1.5×10^-16，K_sp（Ag₂CrO₄）=2.0×10^-12，Ag₂CrO₄为砖红色沉淀．
（1）AgCl、AgI、Ag₂CrO₄三种饱和溶液中，Ag⁺浓度由大到小顺序是

 

．现将等体积2.0×10^-4mol?L^-1的AgNO₃溶液和一定浓度的Na₂CrO₄溶液混合，若要产生Ag₂CrO₄沉淀，则Na₂CrO₄溶液至少浓度为

 

mol?L^-1．
（2）在室温下，向0.02mol?L^-1的Na₂CrO₄溶液中滴加0.01mol?L^-1稀硫酸，溶液由黄色转变为橙红色的Na₂Cr₂O₇，该平衡转化的离子方程式为

 

．Na₂Cr₂O₇可用来鉴别NaCl和NaNO₂，鉴别时发生的离子方程式为

 

．
（3）工业酸性废水中含Cr₂O₇^2-离子会造成铬污染，排放前先将Cr₂O₇^2-还原成Cr³⁺，并转化成Cr（OH）₃除去，工业上采用的方法是向废水中加入NaCl，以铁为电极进行电解，同时鼓入空气．结果溶液的pH值不断升高，溶液由酸性转变为碱性．在以上处理过程中，写出其阳极电极反应式：

 

，Cr₂O₇^2-转化为毒性较低的Cr³⁺的离子方程式为：

 

．
（4）用AgNO₃溶液滴定含Cl^-的溶液，可测定溶液中的c（Cl^-）．可滴入几滴

 

溶液为指示剂，滴定的终点现象为

 

．

Answer 1

考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）根据对应化学式相似的AgCl和AgI来说K_sp越小Ag⁺浓度越小，即AgCl＞AgI；假设Ag₂CrO₄饱和溶液中Ag⁺的浓度为x，则CrO₄^2-的浓度为0.5x，由溶度积常数的表达式可计算其银离子的浓度；根据Ksp=c²（Ag⁺）×c（CrO₄^2-）和银离子的浓度计算；
（2）CrO₄^2-在酸性条件下转化为Cr₂O₇^2-；Cr₂O₇^2-与NO₂^-发生氧化还原反应生成NO₃^-和Cr³⁺；
（3）将Cr₂O₇^2-还原成Cr³⁺，需要还原剂，则阳极电解生成还原剂Fe²⁺，Cr₂O₇^2-被Fe²⁺还原成Cr³⁺，Fe²⁺被氧化为Fe³⁺；
（4）银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀，当氯离子过量时，再与Na₂CrO₄反应生成砖红色沉淀．

解答： 解：（1）根据对应化学式相似的AgCl和AgI来说K_sp越小Ag⁺浓度越小，即AgCl＞AgI；假设Ag₂CrO₄饱和溶液中Ag⁺的浓度为x，则CrO₄^2-的浓度为0.5x，由溶度积常数的表达式可知：
K_sp（Ag₂CrO₄）=x²×0.5x=0.5x³=2.0×10^-12，x³=4.0×10^-12，即x═

3	4.0×10-12

，因为AgCl饱和溶液中Ag⁺的浓度为

1.8×10-10

，所以Ag₂CrO₄＞AgCl，
故Ag⁺浓度由大到小顺序是：Ag₂CrO₄＞AgCl＞AgI；
现将等体积2.0×10^-4mol?L^-1的AgNO₃溶液和一定浓度的Na₂CrO₄溶液混合，混合c（Ag⁺）=1.0×10^-4mol?L^-1，后Ksp=c²（Ag⁺）×c（CrO₄^2-）=（1×10^-4）²×c（CrO₄^2-）=2.0×10^-12，解得c（CrO₄^2-）=2.0×10^-4mol?L^-1，则Na₂CrO₄溶液至少浓度为4.0×10^-4mol?L^-1，
故答案为：Ag₂CrO₄＞AgCl＞AgI；4.0×10^-4mol?L^-1；
（2）CrO₄^2-在酸性条件下转化为Cr₂O₇^2-，其反应的离子方程式为：2CrO₄^2-+2 H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；Cr₂O₇^2-与NO₂^-发生氧化还原反应生成NO₃^-和Cr³⁺，其反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+3NO₂^-+8H⁺=3NO₃^-+2Cr³⁺+4H₂O；
故答案为：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；Cr₂O₇^2-+3NO₂^-+8H⁺=3NO₃^-+2Cr³⁺+4H₂O；
（3）将Cr₂O₇^2-还原成Cr³⁺，需要还原剂，则阳极电解生成还原剂Fe²⁺，所以阳极的电极反应式为：Fe-2e^-=Fe²⁺；Cr₂O₇^2-被Fe²⁺还原成Cr³⁺，Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，其反应离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6 Fe²⁺+14H⁺=6 Fe³⁺+2 Cr³⁺+7 H₂O；
故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；Cr₂O₇^2-+6 Fe²⁺+14H⁺=6 Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（4）用AgNO₃溶液滴定含Cl^-的溶液，可测定溶液中的c（Cl^-），银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀，当氯离子过量时，再与Na₂CrO₄反应生成砖红色沉淀，当加入最后一滴AgNO₃溶液出现砖红色沉淀，说明反应到达终点；
故答案为：Na₂CrO₄；加入最后一滴AgNO₃溶液出现砖红色沉淀．

点评：本题咔考查了溶度积常数的应用、离子方程式的书写、滴定终点的判断等，题目难度中等，侧重于对基础知识的综合应用的考查．