Question

工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它們會對人體及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進行處理．還原沉淀法是常用的一種方法．Cr

2- 4

H+

轉化

Cr₂O

2- 7

Fe2+

還原

   Cr³⁺

OH-

沉淀

Cr（OH）₃↓
（1）轉化過程中存在平衡2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O能說明反應到達平衡狀態(tài)的是

 

．
A．CrO₄^2- 和Cr₂O₇^2-的濃度相同  
B．2ν（Cr₂O₇^2-）=ν（CrO₄^2-）
C．溶液的pH值保持不變    
D．溶液顏色保持不變
（2）若1L轉化后所得溶液中含鉻元素質量為28.6g，CrO₄^2-有

10

11

轉化為Cr₂O₇^2-（已知鉻元素相對原子質量為52）．
①轉化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2-）=

 

．
②已知：常溫下該反應的平衡常數(shù)K=10¹⁴，上述轉化后所得溶液的pH為

 

．
（3）若常溫下Ksp（Cr（OH）₃）=10^-32，要使c（Cr³⁺）降至10^-5mol/L，溶液的pH應調(diào)至

 

．

Answer 1

考點：難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,化學平衡狀態(tài)的判斷

專題：

分析：（1）根據(jù)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，
A．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的濃度相同取決于起始濃度和轉化，不能判斷平衡；
B．2v（Cr₂O₇^2-）=v（CrO₄^2-），不能判斷正逆反應速率關系，不能判斷平衡；
C．溶液的pH值保持不變，說明氫離子濃度不變，能判斷平衡；
D．溶液的顏色不變，為特征定，能判斷平衡；
（2）酸化時發(fā)生的反應為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，^-
根據(jù)守恒列關系式：2Cr～2CrO₄^2-～Cr₂O₇^2-，列式計算得n（Cr₂O₇^2-）和n（CrO₄^2-）_剩余；
進而求出酸化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2-）
②根據(jù)反應 2CrO₄^2-+2H⁺═?Cr₂O₇^2-+H₂O
及平衡常數(shù)K═10^{14_{，可求出}}c（H+）=1.0×10^-6mol，則PH=6，
（3）根據(jù)溶度積常數(shù)列式計算．

解答： 解：（1）根據(jù)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，
A．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的濃度相同取決于起始濃度和轉化，不能判斷平衡，故A錯誤；
B．2v（Cr₂O₇^2-）=v（CrO₄^2-），不能判斷正逆反應速率關系，不能判斷平衡，故B錯誤；
C．溶液的pH值保持不變，說明氫離子濃度不變，能判斷平衡，故C正確；
D．溶液的顏色不變，為特征定，能判斷平衡，故D正確；
故答案為：CD；
（2）酸化時發(fā)生的反應為：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，若1L酸化后所得溶液中含鉻元素的質量為28.6g，CrO₄^2-有

10

11

轉化為Cr₂O₇^2-，說明鉻元素

10

11

轉化為Cr₂O₇^2-
根據(jù)守恒列關系式：2Cr～2CrO₄^2-～Cr₂O₇^2-
                  2            1
              

28.6× 10 11

52

       n（Cr₂O₇^2-）
得n（Cr₂O₇^2-）=0.25mol，n（CrO₄^2-）_剩余=0.05mol；
則①酸化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2-）=

n

V

=0.25mol?L^-1； c（CrO₄^2-）_剩余=0.05mol?L^-1
②設H⁺的物質的量濃度為amol/L，
2CrO₄^2-+2H⁺═?Cr₂O₇^2-+H₂O
平衡（mol/L） 0.05 a 0.25
平衡常數(shù)K=

0.25

0.052×a2

═10^{14_，
則}a=1.0×10^-6mol，PH=6，
故答案為：0.25mol/L；6；
（3）常溫下K_sp[Cr（OH）₃]=1×10^-32，要使處理后廢水中c（Cr³⁺）降至1×10^-5mol/L，則c（Cr³⁺）×c³（OH^-）=1×10^-32，c（OH^-）=1×10^-9mol/L，pH=5，
故答案為：5．

點評：本題考查難溶電解質的溶解平衡，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握相關計算公式的運用，難度中等．