Question

工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產生很大的傷害，必須進行處理．該法的工藝流程為：
CrO₄^2-

H+

①轉化

Cr₂O₇^2-

Fe2+

②還原

Cr³⁺

OH-

③沉淀

Cr（OH）₃↓
其中第①步存在平衡：2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O
（1）若平衡時溶液呈強酸性，則溶液顯

橙

色
（2）能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是

BD

．
A．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的濃度相同                   B．溶液的顏色不變
C．CrO₄^2-的消耗速率是Cr₂O₇^2-生成速率的2倍      D．溶液的pH值不變
（3）第②步中，還原0.01mol Cr₂O₇^2-離子，需要

0.06

mol的FeSO₄?7H₂O．
（4）Cr（OH）₃在水溶液中有兩種電離方式，并存在以下平衡：
H⁺+CrO₂^-（亮綠色）+H₂O?Cr（OH）₃（s）?Cr³⁺（紫色）+3OH^-
下列有關說法中正確的是

ab

a、加酸平衡向右移動，生成Cr³⁺；加堿平衡向左移動，生成CrO₂^-
b、在一定條件下存在反應：Cr（OH）₃+OH^-→CrO₂^-+2H₂O；Cr（OH）₃+3H⁺→Cr³⁺+3H₂O
c、Cr³⁺鹽溶液中加入NaOH溶液，先產生沉淀，后沉淀消失，溶液變成無色
d、Cr（OH）₃（固）在水中存在三個平衡．

Answer 1

分析：（1）根據外界條件對平衡的影響來確定平衡移動方向，從而確定離子濃度大小和溶液顏色變化；
（2）根據判斷平衡狀態(tài)的方法：V_正=V_逆，或各組分的濃度保持不變則說明已達平衡，也可根據化學平衡狀態(tài)的特征：逆、定、動、變、等來回答判斷；
（3）根據氧化還原反應中的電子守恒知識來計算回答；
（4）a．根據濃度對化學平衡移動的影響知識來回答；
b．根據Cr元素的氫氧化物在水中有兩種電離方式來回答；
c．Cr³⁺鹽中加入NaOH溶液，先產生沉淀，后沉淀消失，溶液變成NaCrO₂；
d．Cr（OH）₃（固）在水中的存在的平衡體系知識來回答．

解答：解：（1）c（H⁺）增大，平衡2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O右移，溶液呈橙色，
故答案為：橙；
（2）2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺?Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O
A．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的濃度相同，不一定平衡，故A錯誤；
B．溶液的顏色不變，證明各組分的濃度不隨時間的變化而變化，故B正確；
C．CrO₄^2-的消耗速率表示v_正，Cr₂O₇^2-生成速率也表示v_正，從開始到平衡2v_證（CrO₄^2-）=v_正（Cr₂O₇^2-）不是平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．溶液的pH值不變，即溶液的酸性不變，氫離子濃度不變，達到了化學平衡狀態(tài)，故D正確；
故選BD；
（3）第②步中，還原Cr₂O₇^2-離子，鉻元素從+6價被還原成+3價，還原0.01mol Cr₂O₇^2-離子，即得到了0.06mol的電子，根據氧化還原反應中的電子守恒，硫酸亞鐵中的亞鐵離子要變?yōu)槿齼r鐵離子，即需要0.06mol的FeSO₄?7H₂O，
故答案為：0.06；
（4）a．根據化學平衡移動的影響，可以知道加酸則平衡向右移動，則生成Cr³⁺鹽，加堿則平衡向左移動，生成亞鉻酸鹽（CrO₂^-），故a正確；
b．Cr元素的氫氧化物在水中有兩種電離方式，所以Cr（OH）₃+OH^-→CrO₂^-+2H₂O；Cr（OH）₃+3H⁺→Cr³⁺+3H₂O，故b正確；
c．Cr³⁺鹽中加入NaOH溶液，先產生沉淀氫氧化鉻，后沉淀消失，溶液變成NaCrO₂，溶液顯示亮綠色，故c錯誤；
d．Cr（OH）₃（固）在水中的存在沉淀溶解平衡和電離平衡兩大平衡體系，故d錯誤；
故選ab．

點評：本題主要考查了化學平衡移動原理、氧化還原反應、沉淀溶解平衡等內容，解題須根據題給信息結合相關原理進行解答，題目難度中等．