Question

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·L⁻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由图可知，溶液酸性减小，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逆反应的平衡常数为__________。

     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）+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

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，生成绿色溶液 2CrO42- + 2H＋ Cr2O72- + H2O 减小 1.0×10-14 小于 Cr2O72 -+ 3HSO3- + 5H＋ = 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O

【解析】（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似可知Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先生成Cr(OH)3灰蓝色沉淀，继续加入NaOH后沉淀溶解，生成绿色Cr(OH)4-；（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；②溶液酸性减小，平衡2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O逆向进行，CrO42-的平衡转化率减小；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＝c(Cr2O72-) /c2(H+)c2(CrO42-) ＝0.25/0.52×(10−7)2＝1.0×1014，因此逆反应的平衡常数为1.0×10－14；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；（3）利用NaHSO3的还原性将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+，发生反应的离子方程式为：5H++Cr2O72-+3HSO3-＝2Cr3++3SO42-+4H2O。