Question

8．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；常用的处理方法之一为还原沉淀法生成Cr（OH）₃而除去．
（1）Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-之间存在相互转化：2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O，能说明反应达平衡状态的是c．
a．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同    b．2v （Cr₂O₇^2-）=v （CrO₄^2-）   c．溶液的颜色不变
（2）常温下，Cr（OH）₃的溶度积Ksp=1×10^-32，要使c（Cr³⁺）降至1×10^-5mol/L以下，溶液的pH应调至5以上．

Answer 1

分析 （1）根据判断平衡状态的方法：V_正=V_逆，各组分的浓度保持不变则说明已达平衡，据此进行判断；
（2）根据Ksp=c（Cr³⁺）•c³（OH^-）来计算氢氧根离子离子的浓度，并计算氢离子浓度和pH的大小．

解答 解：（1）a．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同取决于起始浓度和转化浓度，无法判断各组分的浓度是否变化，则不能判断平衡状态，故a错误；
b．2v（Cr₂O₇^2-）=v（CrO₄^2-），无法判断正逆反应速率关系，则不能判断平衡状态，故b错误；
c．溶液的颜色不变，说明各组分的浓度不再变化，能够判断该反应达到平衡状态，故c正确；
故答案为：c；
（2）Cr（OH）₃的溶度积Ksp=c（Cr³⁺）•c³（OH^-）=10^-32，要使c（Cr³⁺）降至10^-5mol/L，则需c（OH^-）=$\root{3}{\frac{{K}_{sp}}{c（C{r}^{3+}）}}$=$\root{3}{\frac{1×1{0}^{-32}}{1×1{0}^{-5}}}$=10^-9mol/L，所以c（H⁺）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{1×1{0}^{-9}}$mol/L=10^-5mol/L，该溶液的pH=5，
故答案为：5．

点评 本题考查难溶物溶解平衡的计算、化学平衡状态的判断，题目难度中等，明确化学平衡及其影响为解答关键，注意掌握溶度积的表达式及计算方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．