Question

【题目】铬是用途广泛的金属元素．
（1）工业生产过程中易产生有害的含铬废水，含铬废水中存在下列平衡：Cr2O72﹣（橙色）+H2O2CrO42﹣（黄色）+2H+ ． 处理该废水常用还原沉淀法，其流程如图所示．
已知：Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10﹣38 ， Ksp[Cr（OH）3]=6.0×10﹣31
含铬废水 含Cr2O 的沸水 含Cr3+的沸水 Cr（OH）3沉淀
①Cr2O72﹣中铬元素化合价为 ．
②第I步转化控制溶液的pH=2，该溶液显色．
③第Ⅲ步沉淀反应后，溶液中c（Fe3+）=2.0×10﹣12 molL﹣1 ， 则c（Cr3+）=molL﹣1 ．
（2）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根据A点数据，计算该反应的平衡常数值为 ． 由图可知，溶液酸性增强，CrO42﹣平衡转化率（填“增大”“减小”或“不变”）．
③升高温度，溶液中CrO42﹣的平衡转化率减小，则该反应的△H0（填“大于”“小于”或“等于”）．

Answer 1

【答案】
（1）+6,橙,3.0×10﹣5
（2）2CrO42﹣+2H+?Cr2O72﹣+H2O,1.0×1014,增大,小于
【解析】解：（1）①Cr2O72﹣中O的化合价为﹣2价，由离子中元素化合价的代数和等于所带电荷数可得，Cr的化合价为+6，所以答案是：+6；

②若平衡体系的pH=2，溶液酸性较强，平衡2CrO42﹣（黄色）+2H+═Cr2O72﹣ （橙色）+H2O正向移动，溶液呈橙色；

所以答案是：橙；

③向Ⅱ反应后的溶液加一定量NaOH，若溶液中c（Fe3+）=2.0×10﹣12molL﹣1，则c（OH﹣）= mol/L，则c（Cr3+）= =3×10﹣5，

所以答案是：3.0×10﹣5；（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，则消耗的CrO42﹣的浓度为0.5mol/L，则溶液中的c（CrO42﹣）=1.0mol/L﹣0.25mol/L×2=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=K= = =1.0×1014，

所以答案是：1.0×1014；增大；

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：小于．

【考点精析】根据题目的已知条件，利用反应热和焓变和化学平衡状态本质及特征的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握在化学反应中放出或吸收的热量，通常叫反应热；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）．