Question

【题目】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1.0molL﹣1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△H（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的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﹣恰好完全沉淀（浓度等于1.0×10﹣5molL﹣1）时，溶液中c（Ag+）为molL﹣1 ， 此时溶液中c（CrO42﹣）等于molL﹣1 ． （已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10﹣12和2.0×10﹣10）．
（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+ ， 反应的离子方程式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）开始有灰蓝色固体生成，随后沉淀消失
（2）2Cr2O42﹣+2H+=Cr2O72﹣+H2O；增大；1014；＜0
（3）2.0×10﹣5；5×10﹣3
（4）5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O
【解析】解：（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似可知Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量观察到沉淀消失，故观察到的现象是开始有灰蓝色沉淀生成最后沉淀消失，
所以答案是：开始有灰蓝色固体生成，随后沉淀消失；（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，
所以答案是：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 K= ==1014 ，
所以答案是：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△H＜0，所以答案是：＜；
（3）当溶液中Cl﹣完全沉淀时，即c（Cl﹣）=1.0×10﹣5mol/L，依据Ksp（AgCl）=2.0×10﹣10 ， 计算得到c（Ag+）= = 2.0×10﹣5mol/L此时溶液中c（CrO42﹣）= = =5.0×10﹣3mol/L，所以答案是：2.0×10﹣5 ；5.0×10﹣3；
（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：5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O，
所以答案是：5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O．
【考点精析】利用化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算对题目进行判断即可得到答案，需要熟知化学平衡状态的特征：“等”即 V正=V逆>0；“动”即是动态平衡，平衡时反应仍在进行；“定”即反应混合物中各组分百分含量不变；“变”即条件改变，平衡被打破，并在新的条件下建立新的化学平衡；与途径无关，外界条件不变，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，都可建立同一平衡状态（等效）；反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%；产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%．