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工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它们会对人类及生?【化学平衡】
2016-12-26 15:29:51
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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填空题 工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡：2CrO42—（黄色）+2H+ Cr2O72—（橙色）+H2O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显 色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是 。（选填编号）
| A．Cr2O72—和CrO42—的浓度相同 | B．v正(Cr2O72—) ="2v" 逆(CrO42—)
| | C．溶液的颜色不变 | D．溶液的pH值不变
| （3）写出第②步中Cr2O72－转变为Cr3＋的离子方程式： 。
（4）向Cr2(SO4)3溶液中，滴加NaOH，当pH＝4.6时，开始出现Cr(OH)3沉淀，随着pH的升高，沉淀增多，但当pH≥13时，沉淀消失，出现亮绿色的[Cr(OH)4]－离子。其平衡关系如下：
现向0.05mol·L－1的Cr2(SO4)3溶液50mL中，加入等体积0.6 mol·L－1的NaOH溶液，充分反应后，溶液中可观察到的现象为 ，溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。
（5）在Na[Cr(OH)4]和Na2Cr2O7混合后的溶液中加入H2SO4酸化，铬元素以 形式存在（填写离子符号）。
填空题 工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡：2CrO42—（黄色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显 色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是 。（选填编号）
| A．Cr2O72—和CrO42—的浓度相同 | B．v正(Cr2O72—) ="2v" 逆(CrO42—)
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| C．溶液的颜色不变 | D．溶液的pH值不变
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（3）写出第②步中Cr2O72－转变为Cr3＋的离子方程式：
。
（4）向Cr2(SO4)3溶液中，滴加NaOH，当pH＝4.6时，开始出现Cr(OH)3沉淀，随着pH的升高，
来源:91考试网 91exam.org沉淀增多，但当pH≥13时，沉淀消失，出现亮绿色的[Cr(OH)4]－离子。其平衡关系如下：
现向0.05mol·L－1的Cr2(SO4)3溶液50mL中，加入等体积0.6 mol·L－1的NaOH溶液，充分反应后，溶液中可观察到的现象为
，溶液中离子浓度由大到小的顺序为
。
（5）在Na[Cr(OH)4]和Na2Cr2O7混合后的溶液中加入H2SO4酸化，铬元素以
形式存在（填写离子符号）。
本题答案：（1）橙
（2）C D
（3）Cr2O72－＋6
本题解析：
试题分析：
（1）第①步存在平衡：2CrO42—（黄色）+2H+
Cr2O72—（橙色）+H2O，当平衡体系的pH=2，溶液显酸性，平衡正向移动，所以c(Cr2O72—)较大，则溶液显橙色。
（2）当反应达到平衡状态时，任何微粒的浓度都保持不变。对每种微粒来说消耗的浓度与产生的浓度相等，即V（正）=V（逆）。溶液的颜色不变，溶液的pH不变，v正(Cr2O72—) ="1/2v" 逆(CrO42—).但不同的微粒的浓度可能相等，也可能不等。因此能说明第①步反应达平衡状态的是C、D。
（3）根据电荷守恒、原子守恒及电子守恒定律可知：第②步中Cr2O72－转变为Cr3＋的离子方程式为Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋→2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。
（4）现向0.05mol·L－1的Cr2(SO4)3溶液50mL中，加入等体积0.6 mol·L－1的NaOH溶液时，c(Cr3+)="0." 1mol/L,n(Cr3+)="0.005mol" ,c(OH-)=0.3mol/L,溶液的pH>4.6所以会发生反应Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓, 反应消耗OH-的物质的量为0.015mol，剩余OH-的物质的量为0.3mol/L×0.1L- 0.015mol=0.015mol，c(OH-)="0.015mol" ÷0.1L=0.15mol/L.大于pH=13时的c(OH-)。所以会再发生 Cr(OH)3+ H2O=H++ [Cr(OH)4]2-。因此溶液呈亮绿色。即溶液的颜色由紫色变为亮绿色。c(SO42-)=0.075mol/L,n(Na+)="0.3mol/L," c(OH--)=(0.03mol－4×0.005mol)÷0.1L="0.1mol/L" , c(H+)=Kw÷c(OH--)=10-14÷0.1=10-13mol/L, c([Cr(OH)4]－)=" 0.05mol/L" 。所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c(OH--)＞c(SO42--)＞c([Cr(OH)4]－)＞c(H+)。
（5）在Na[Cr(OH)4] 溶液中加入H2SO4酸化由关系式
可知铬元素以Cr3+形式存在；在Na2Cr2O7的溶液中加入H2SO4酸化，由：2CrO42—（黄色）+2H+
Cr2O72—（橙色）+H2O知铬元素以Cr2O72—存在。所以在Na[Cr(OH)4]和Na2Cr2O7混合后的溶液中加入H2SO4酸化，铬元素以Cr3+、Cr2O72— 形式存在。
考点：考查化学平衡状态的判断、平衡移动、离子浓度的大小比较、离子方程式的书写的知识。
本题所属考点：【化学平衡】
本题难易程度：【困难】
Even reckoning makes long friends. 帐目清楚,友情久长.
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