Question

【題目】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍紫色)、Cr(OH)4-(綠色)、Cr2O72-(橙紅色)、CrO42-(黃色)等形式存在， CrO42-和Cr2O72-在溶液中可相互轉化2CrO42-+2H＋Cr2O72-+H2O。 室溫下，初始濃度為1.0mol/L的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72-)隨c(H+)的變化如圖所示,回答下列問題：

(1)由圖可知，隨著溶液酸性增強，CrO42-的平衡轉化率__________(填“增大“減小”或“不變”)。根據A(1.0，0.25)點數據，計算出該轉化反應的平衡常數為__________。

(2)升高溫度，溶液中CrO42-的平衡轉化率減小，則該反應的ΔH_______0(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3) 在化學分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標準溶液滴定溶液中的Cl-，利用Ag+與CrO42－生成磚紅色沉淀，指示到達滴定終點。當溶液中Cl-恰好完全沉淀(濃度等于1.0×10-5mol/L)時，溶液中c(Ag+)為_______ mol/L，此時溶液中c(CrO42-)等于__________ mol/L。 (已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×10-12和2.0×10-10)。

Answer 1

【答案】增大 1.0×1014 小于 2.0×10-5 5.0×10-3

【解析】

(1)根據圖示中c(H+)與c(Cr2O72-)的關系分析；A點時溶液的c(H+)=1×10-7mol/L，Cr2O72-的濃度為0.25mol/L，結合反應方程式及平衡常數的含義計算K值大小；

(2)根據升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動分析；

(3)依據Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)及c(Cl-)=1.0×10-5mol/L計算c(Ag+)，然后根據Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)·c(CrO42-)再進行計算c(CrO42-)。

(1)由圖可知，隨著溶液的酸性增強，c(Cr2O72-)的濃度增大，故鉻酸根離子的平衡轉化率增大；

A點時溶液的c(H+)=1×10-7mol/L，c(Cr2O72-)=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，此時該轉化反應的平衡常數為K===1.0×1014；

(2)根據平衡移動原理：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動。由于升高溫度后CrO42-的平衡轉化率減小，說明平衡向逆反應方向移動，則逆反應為吸熱反應，因此該反應的正反應為放熱反應，所以△H<0；

(3)當溶液中Cl-完全沉淀時，即c(Cl-)=1.0×10-5mol/L，依據Ksp(AgCl)=2.0×10-10，計算得到c(Ag+)===2.0×10-5mol/L；此時溶液中c(CrO42-)==5.0×10-3mol/L。