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1.0 mol·L1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ΔH_________(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1.0×105 mol·L1)时，溶液中c(Ag+)为______________ mol·L1，此时溶液中c(CrO42)等于_______________ mol·L1。(已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×1012和2.0×1010)。

（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)①2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O；②增大；1014；③<；

(3)2.0×10-5 ；5×10-3；

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

【解析】

试题分析：（1）根据题给信息知在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液。

（2）①根据图像知随着氢离子浓度的增大，Na2CrO4溶液中CrO42-转化为Cr2O72-，离子方程式为2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O。

②由图可知，溶液酸性增大，Cr2O72-的浓度逐渐增大，CrO42的平衡转化率增大。根据A点数据知，Cr2O72-的浓度为0.25mol/L，CrO42-的浓度c(CrO42)=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=c(Cr2O72-)/ c2(CrO42)c2(H＋)= 1.0×1014。

③由于升高温度，溶液中CrO42的平衡转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致溶液中CrO42的平衡转化率减小，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应的正反应是放热反应，故该反应的ΔH＜0；

（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。