Question

(14分)铬(Cr)是周期表中VIB族元素,化合价可以是 0 ~+6 的整数价态。回答下列问题：

（1）某铬化合物的化学式为 Na₃CrO₈，其阴离子结构可表示为,则Cr的化合价为        。

（2）在如图装置中,观察到Cu电极上产生大量的无色气泡,Cr电极周围出现天蓝色(Cr²⁺) ,而后又变成绿色 (Cr³⁺)。该电池总反应的过程表示为：         ，2Cr²⁺+2H⁺＝ 2Cr³⁺+ H₂。左侧烧杯溶液中c(Cl^－)       (填“增大”，“减小”或“不变”)。

（3）已知K_sp(BaCrO₄)=1．2×10^－10, K_sp(PbCrO₄)= 2．8×10^－13, K_sp(Ag₂CrO₄)= 2．0×10^－12。某溶液中含有Ba²⁺、Pb²⁺、Ag⁺，浓度均为0．01 mol/L ，向该溶液中逐滴入 0．01 mol/L Na₂CrO₄溶液时，三种阳离子产生沉淀的先后顺序为                     。

（4）在溶液中存在如下平衡：

则反应的平衡常数K=                   。

（5）CrO2－4呈四面体构型，结构为。CrO2－7由两个CrO2－4四面体组成，这两个CrO2－4四面体通过共用一个顶角氧原子彼连，结构为。则由n(n＞1)个CrO2－4通过角顶氧原子连续的链式结构的化学式为       。

（6）CrO₃是H₂CrO₄的酸酐，受热易分解。把一定量的 CrO₃加热至790K时，残留固体的质量为原固体质量 76％。写出 CrO₃受热分解化学方程式：                      。

Answer

（14分）

（1）+5 （2分）

（2）Cr+2H+=Cr2++H2↑（2分） 增大（1分）

（3）Pb2+、Ba2+、Ag+（3分）

（4）1014 （2分）

（5）CrnO3n+12-（2分）

（6）4CrO32Cr2O3+3O2↑（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据物质的结构式可知O原子周围都形成2个共价键，所以O元素的化合价为-1价，所以Cr元素的化合价为+5价；

（2）Cu电极上产生大量的无色气泡,Cr电极周围出现天蓝色(Cr2+)，说明Cu极为正极，产生氢气，Cr极为负极，产生Cr2+，Cr2+再被氧化为Cr3+，则电池的总反应是Cr+2H+=Cr2++H2↑、2Cr2++2H+＝ 2Cr3++ H2；左侧为负极，则盐桥中食盐水中的氯离子向负极移动，导致左侧烧杯溶液中c(Cl－)增大；

（3）0．01 mol/L Na2CrO4溶液中CrO42-离子的浓度是0．01mol/L，根据沉淀的溶度积可计算Ba2+、Pb2+、Ag+开始沉淀时的CrO42-浓度， Pb2+开始沉淀时CrO42-浓度=2．8×10－13/0．01=2．8×10－11mol/L ；Ba2+开始沉淀时CrO42-浓度=1．2×10－10/0．01=1．2×10-8mol/L；Ag+开始沉淀时CrO42-浓度= 2．0×10－12/0．012=2．0×10-8mol/L，CrO42-离子的浓度小的先沉淀，所以三种离子沉淀的先后顺序是Pb2+、Ba2+、Ag+；

（4）根据盖斯定律，则2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O可由第一个方程式的2倍减去第二个方程式得到，所以平衡常数K=K12/K2=(105．9)2/10-2． 2=1014；

（5）根据离子的球棍模型可知，每个CrO42-中有1个独立的Cr原子，n个CrO42-相连时，每两个CrO2－4 四面体通过共用一个顶角氧原子彼连，根据均摊法则O原子的个数是3n+1，所以该结构的化学式是CrnO3n+12-；

（6）CrO3的摩尔质量是100g/mol，则残留固体的质量为原固体质量 76％，即1molCrO3 分解后得到固体质量是76g，其中Cr元素的质量是52g，根据元素守恒，则固体中另一种元素为O元素，则O元素的质量是76g-52g=24g，O原子的物质的量是24g/16g/mol=3/2ml，所以固体化学式中Cr与O原子的物质的量之比是1:3/2=2:3，所以该固体为Cr2O3，所以固体质量减少时，说明有氧气生成，则反应的化学方程式是4CrO32Cr2O3+3O2↑。

考点：考查反应现象的分析，元素化合价的判断，物质成分的计算，平衡常数的计算