Question

17．金属铬（cr）的英文是Chromium，原意是颜色，因为它的化合物都有美丽的颜色．如表是几种常见铬的化合物或离子的水溶液的颜色：

离子或化合物	Cr2O72-	Cr（OH）3	Cr3+	Cr°${\;}_{2}^{-}$	CrO42-
颜色	橙色	灰蓝色	蓝紫色	绿色	黄色

含铬元素的化合物可以发生如图一系列变化：

（1）分别写出反应①、③、④的离子方程式：①Cr₂O₇^2-+3Zn+14H⁺=2Cr³⁺+3Zn²⁺+7H₂O、③Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O、④2CrO₂^-+3H₂O₂+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O
（2）结合上述转化图及所学知识，请分析向NaCrO₂溶液中逐滴加入过量稀硫酸的现象为绿色溶液中产生灰蓝色沉淀，后沉淀溶解，产生蓝紫色的溶液．
（3）在K₂Cr₂O₇橙色溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液逐渐变为黄色，该反应的离子方程式为Cr₂O₇^2-+2OH^-═2CrO₄^2-+H₂O．
（4）将KCl和CrCl₃两种固体混合物共熔制得化合物X．将0.0035mol X中的Cr元素全部氧化成Cr₂O₇^2-，得到的Cr₂O₇^2-与过量的KI反应生成0.0105mol I₂，反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O．另取0.0035mol X溶于水中，当加入0.0385mol Ag NO₃时，恰好沉淀完全．则表示X组成的化学式为K₅Cr₂Cl₁₁．

Answer 1

分析 （1）反应①中，溶液由橙色变为绿色，Cr₂O₇^2-在酸性条件下和Zn反应生成Cr³⁺，失电子化合价升高的反应物是还原剂；Cr³⁺和OH^-反应生成灰蓝色Cr（OH）₃沉淀B，Cr（OH）₃在碱性条件下生成绿色的CrO₂^-；绿色的CrO₂^-被过氧化氢氧化成黄色CrO₄^2-，由此分析书写离子方程式；
（2）向NaCrO₂溶液中逐滴加入过量稀硫酸，溶绿色的CrO₂^-转化为沉淀，沉淀用酸溶解生成蓝紫色Cr³⁺；
（3）在K₂Cr₂O₇橙色溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液逐渐变为黄色，说明二者反应生成CrO₄^2-；
（4）根据关系式2Cr³⁺～Cr₂O₇^2-～3I₂计算n（Cr³⁺），根据Cl原子守恒计算n（Cl^-），再根据电荷守恒计算n（K⁺），据此推断KCl与CrCl₃物质的量关系，从而确定X的化学式．

解答 解：（1）反应①中，溶液由橙色变为绿色，Cr₂O₇^2-在酸性条件下和Zn反应生成Cr³⁺，失电子化合价升高的反应物是还原剂，离子反应方程式：Cr₂O₇^2-+3Zn+14H⁺=2Cr³⁺+3Zn²⁺+7H₂O；Cr³⁺和OH^-反应生成灰蓝色Cr（OH）₃沉淀B，Cr（OH）₃在碱性条件下生成绿色的CrO₂^-，离子反应方程式为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；绿色的CrO₂^-被过氧化氢氧化成黄色CrO₄^2-，反应的离子方程式为：2CrO₂^-+3H₂O₂+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O，故答案为：Cr₂O₇^2-+3Zn+14H⁺=2Cr³⁺+3Zn²⁺+7H₂O；Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；2CrO₂^-+3H₂O₂+2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O；
（2）向NaCrO₂溶液中逐滴加入过量稀硫酸，溶绿色的CrO₂^-转化为沉淀，沉淀用酸溶解生成蓝紫色Cr³⁺，所以现象为；绿色溶液中产生灰蓝色沉淀，后沉淀溶解，产生蓝紫色的溶液，故答案为：绿色溶液中产生灰蓝色沉淀，后沉淀溶解，产生蓝紫色的溶液；
（3）在K₂Cr₂O₇橙色溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液逐渐变为黄色，说明二者反应生成CrO₄^2-，离子方程式为Cr₂O₇^2-+2OH^-═2CrO₄^2-+H₂O，故答案为：Cr₂O₇^2-+2OH^-═2CrO₄^2-+H₂O；
（4）根据关系式2Cr³⁺～Cr₂O₇^2-～3I₂得n（Cr³⁺）=$\frac{0.0105mol×2}{2}$=0.007mol，根据Cl原子守恒计算n（Cl^-）=n（AgCl）=n（AgNO₃）=0.0385mol，再根据电荷守恒得n（K⁺）=n（Cl^-）-3n（Cr³⁺）=0.0385mol-0.021mol=0.0175mol，则KCl与CrCl₃物质的量之比=0.0175mol：0.007mol=5：2，n（K⁺）：（Cr³⁺）：n（Cl^-）=0.0385mol：0.007mol：0.0385mol=5：2：11，所以X的化学式为K₅Cr₂Cl₁₁，
故答案为：K₅Cr₂Cl₁₁．

点评 本题考查氧化还原反应有关计算及复杂化学式的确定，为高频考点，明确各个物理量之间的关系是解本题关键，注意原子守恒、电荷守恒的灵活运用，题目难度中等．