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：

（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似，往Cr2（SO4）3溶液中滴入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，溶液酸性增强，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）用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准液滴定溶液中的Cl﹣，Ag+与CrO42﹣生成砖红色沉淀时到达滴定终点。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。（Ksp（Ag2CrO4）=2.0×10﹣12、Ksp（AgCl）=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）溶液蓝紫色变浅，同时产生灰蓝色沉淀，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液（2分）

（2）①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O（2分）②增大（2分）1.0×1014（2分）

（3）2.0×10-5（2分）5.0×10-3（2分）

（4）Cr2O72-+3HSO3-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O（2分）

【解析】

试题分析：（1）Cr（OH）3与Al（OH）3的化学性质相似，可知Cr（OH）3是两性氧化物，能溶解在强碱NaOH溶液中，在Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，首先蓝紫色变浅同时产生Cr（OH）3灰蓝色固体，继续滴加，沉淀溶解，Cr（OH）3变为Cr（OH）4－，溶液最终变为绿色。

（2）①随着H+浓度的增大，CrO42-与溶液中的H+发生反应，因此转化为Cr2O72-的离子反应式为：2CrO42- + 2H+Cr2O72- + H2O。

②根据化学平衡移动原理，溶液酸性增大，c（H+）增大，化学平衡2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O向正反应方向进行，导致CrO42的平衡转化率增大；根据图像可知，在A点时，c（Cr2O72-）=0.25 mol/L，由于开始时c（CrO42）=1.0 mol/L，根据Cr元素守恒可知A点的溶液中CrO42-的浓度c（CrO42）=0.5 mol/L；H+浓度为1.0×10-7 mol/L；此时该转化反应的平衡常数为；

（3）当溶液中Cl-完全沉淀时，即c（Cl-）=1.0×105 mol·L1，根据溶度积常数Ksp （AgCl）=2.0×1010，可得溶液中c（Ag+）=Ksp（AgCl）/c（Cl-）=2.0×1010÷（1.0×105mol·L1）=2.0×10-5mol·L1；则此时溶液中c（CrO42）=Ksp（Ag2CrO4）/c2（Ag+）=2.0×1012÷（2.0×10-5 ）2=5×10-3mol·L1。

（4）NaHSO3具有还原性，Cr2O72具有氧化性，二者会发生氧化还原反应，根据已知条件，结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得二者反应的离子方程式为Cr2O72+3HSO3 +5H＋==2Cr3++3SO42+4H2O。