Question

【題目】元素鉻（Cr）在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O72(橙紅色)、CrO42(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體，回答下列問題：

（1）Cr3+ 與 Al3+ 的化學(xué)性質(zhì)相似，在Cr2(SO4)3 溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量，可觀察到的現(xiàn)象是_________。

（2）CrO42 和 Cr2O72 在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下，初始濃度為1. 0 mol·L1的Na2CrO4 溶液中c(Cr2O72) 隨c(H+) 的變化如圖所示。

①用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)____________。

②由圖可知，溶液酸性減小，CrO42 的平衡轉(zhuǎn)化率__________（填“增大”“減小”或“不變”）。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________。

③升高溫度，溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的ΔH____0（填“大于”“小于”或“等于”）。

（3）+6價(jià)鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的 Cr2O72 還原成 Cr3+，反應(yīng)的離子方程式為______________。

Answer 1

【答案】 藍(lán)紫色溶液變淺，同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解，生成綠色溶液 2CrO42- + 2H＋ Cr2O72- + H2O 減小 1.0×10-14 小于 Cr2O72 -+ 3HSO3- + 5H＋ = 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O

【解析】（1）Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似可知Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先生成Cr(OH)3灰藍(lán)色沉淀，繼續(xù)加入NaOH后沉淀溶解，生成綠色Cr(OH)4-；（2）①隨著H+濃度的增大，CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-的離子反應(yīng)式為：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；②溶液酸性減小，平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O逆向進(jìn)行，CrO42-的平衡轉(zhuǎn)化率減��；A點(diǎn)Cr2O72-的濃度為0.25mol/L，則消耗的CrO42-的濃度為0.5mol/L，則溶液中的c(CrO42-)＝1.0mol/L-0.25mol/L×2＝0.5mol/L，H+濃度為1×10-7mol/L，此時(shí)該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K＝c(Cr2O72-) /c2(H+)c2(CrO42-) ＝0.25/0.52×(107)2＝1.0×1014，因此逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.0×10－14；③升高溫度，溶液中CrO42-的平衡轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動(dòng)，說明正方向放熱，則該反應(yīng)的△H＜0；（3）利用NaHSO3的還原性將廢液中的Cr2O72-還原成Cr3+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：5H++Cr2O72-+3HSO3-＝2Cr3++3SO42-+4H2O。