Question

工業廢水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它們會對人類及生態系統產生很大的傷害，必須進行處理。某工廠使用還原沉淀法處理，該法的工藝流程為：  

其中第①步存在平衡：2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O
（1）若平衡體系的pH=12，則溶液顯    色。
（2）能說明第①步反應達平衡狀態的是          。
a．Cr₂O₇^2-的濃度不變               b．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的濃度相同
c．2v(Cr₂O₇^2-)=v(CrO₄^2-)             d．溶液的顏色不變
（3）第②步反應中，還原劑為          ，該還原劑反應后生成          。
（4）電鍍廢液中Cr₂O₇^2－還可通過下列反應轉化：
Cr₂O₇^2－（aq）+2Pb^2＋（aq）+H₂O（l）2 PbCrO₄（s）+2H^＋（aq） ΔH< 0
該反應達平衡后，改變橫坐標表示的反應條件，下列示意圖正確的是      

Answer 1

（1）黃色 （2）a d （3）Fe²⁺   Fe³⁺ （4）A

試題分析：（1）由2CrO₄^2-（黃色）+2H⁺Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O可在，在堿性溶液中，鉻元素是以CrO₄^2-（黃色）的形態存在于溶液中，所以若平衡體系的pH=12，則溶液顯黃色；（2）Cr₂O₇^2-的濃度不變或者是溶液的顏色不變可以說明反應達到平衡，而Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的濃度相同只是過程中的一個特殊時刻，不能用來判斷反應是否達到平衡，2v(Cr₂O₇^2-)=v(CrO₄^2-)也只是過程中的一個特殊時刻，不能用來判斷反應是否達到平衡，故本題選擇ad；（3）第②步反應中，用Fe²⁺作為還原劑，Fe²⁺被氧化為Fe³⁺；（4）Cr₂O₇^2－（aq）+2Pb^2＋（aq）+H₂O（l）2 PbCrO₄（s）+2H^＋（aq） ΔH< 0，該反應為放熱反應，所以溫度越大，平衡常數越小，故A正確；pH越大，Cr₂O₇^2－的轉化率越大，故B錯誤；溫度升高，化學反應速率增大，所以C錯誤；Pb^2＋物質的量濃度越大，Cr₂O₇^2－物質的量濃度越小，所以D錯誤。
點評：本題考查了化學平衡，氧化還原反應，該題有一定的綜合性，但是本題難度不大。