Question

【题目】元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3＋（蓝紫色）、Cr(OH)（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·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72－)随c(H＋)的变化如上图所示。

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________0(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Cl－，利用Ag＋与CrO42－生成砖红色沉淀，指示滴定终点的到达。当溶液中Cl－恰好沉淀完全(Cl－浓度等于1.0×10－5mol·L－1)时，溶液中c(Ag＋)为________mol·L－1，此时溶液中c(CrO)等于________mol·L－1。(已知Ag2CrO4、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＋，该反应的离子方程式为_______________________________________。

Answer 1

【答案】 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 2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O 增大 1.0×1014 小于 2.0×10－5 5.0×10－3 Cr2O72－＋3HSO3－＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋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-)=1.0×105mol·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。