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某小組探究含Cr元素的化合物間的轉(zhuǎn)化,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。資料:
?。珻r元素的常見(jiàn)粒子:Cr2
O
2
-
7
(橙色)、
C
r
O
2
-
4
(黃色)、CrO5(溶于水,藍(lán)紫色,不穩(wěn)定)、Cr3+(綠色)、Cr(OH)3(藍(lán)灰色,難溶于水,可溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿)、Cr(OH)4-(亮綠色)。
ⅱ.H2O2在堿性環(huán)境中比在酸性環(huán)境中分解速率快。
ⅲ.在堿性環(huán)境中,O2不能氧化+3價(jià)鉻元素。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下:
裝置 步驟 操作 現(xiàn)象
 菁優(yōu)網(wǎng) 先滴入稀硫酸至pH≈2,再滴入5滴5%H2O2溶液,振蕩 溶液橙色加深。滴入H2O2溶液后迅速變?yōu)樗{(lán)紫色,有氣泡生成。稍后,無(wú)明顯氣泡時(shí),溶液由藍(lán)紫色完全變?yōu)榫G色
繼續(xù)緩慢滴入10滴2mol?L-1NaOH溶液,邊滴,邊振蕩 又有氣泡生成,溶液最終變?yōu)辄S色
(1)已知Cr2
O
2
-
7
(橙色)+H2O?2
C
r
O
2
-
4
(黃色)+2H+。請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ⅰ中滴入稀硫酸后溶液橙色加深的原因:
滴入稀硫酸,c(H+)增大,平衡向左移動(dòng),c(Cr2
O
2
-
7
)增大,溶液橙色加深
滴入稀硫酸,c(H+)增大,平衡向左移動(dòng),c(Cr2
O
2
-
7
)增大,溶液橙色加深

(2)Ⅰ中,溶液由橙色變?yōu)榫G色的總反應(yīng)的離子方程式是
Cr2
O
2
-
7
+8H++3H2O2═2Cr3++3O2↑+7H2O
Cr2
O
2
-
7
+8H++3H2O2═2Cr3++3O2↑+7H2O

(3)Ⅱ中,繼續(xù)滴入NaOH溶液后,又有氣泡生成的原因是
H2O2在堿性環(huán)境中比在酸性環(huán)境中分解速率快
H2O2在堿性環(huán)境中比在酸性環(huán)境中分解速率快
。
(4)Ⅱ中,繼續(xù)滴入NaOH溶液后,預(yù)測(cè)有Cr(OH)3沉淀生成,但實(shí)驗(yàn)時(shí)未觀察到。提出假設(shè):在堿性環(huán)境中,+3價(jià)鉻元素被H2O2氧化。
①甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)成立:取少量Ⅰ中的綠色溶液,在滴入NaOH溶液前增加一步操作:
以排盡溶液中的溶解氧氣,排除干擾
以排盡溶液中的溶解氧氣,排除干擾
。然后滴入NaOH溶液,有藍(lán)灰色沉淀生成,繼續(xù)滴入NaOH溶液,沉淀溶解,溶液變?yōu)?
亮綠
亮綠
色。
②乙同學(xué)進(jìn)一步研究堿性環(huán)境對(duì)+3價(jià)鉻元素的還原性或H2O2的氧化性的影響,設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)。右側(cè)燒杯的溶液中,氧化劑是
H2O2
H2O2
。
開(kāi)始時(shí)靈敏電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),分別繼續(xù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
菁優(yōu)網(wǎng)
?。蜃髠?cè)燒杯中滴入NaOH溶液,出現(xiàn)藍(lán)灰色沉淀,繼續(xù)緩慢滴入NaOH溶液,靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)(電子從左向右運(yùn)動(dòng)),此時(shí)左側(cè)的電極反應(yīng)式為
Cr(OH)3+5OH?-3e?=
C
r
O
2
-
4
+4H2O
Cr(OH)3+5OH?-3e?=
C
r
O
2
-
4
+4H2O

ⅱ.向右側(cè)燒杯中滴入NaOH溶液,有微小氣泡生成,靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn),左側(cè)無(wú)明顯變化。此時(shí)原電池中的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2H2O2═2H2O+O2
2H2O2═2H2O+O2
。
(5)由上述實(shí)驗(yàn),Cr2
O
2
-
7
與H2O2
C
r
O
2
-
4
與H2O2的氧化性強(qiáng)弱(填“>”或“<”):
酸性條件下,Cr2
O
2
-
7
H2O2;
堿性條件下,
C
r
O
2
-
4
H2O2。

【答案】滴入稀硫酸,c(H+)增大,平衡向左移動(dòng),c(Cr2
O
2
-
7
)增大,溶液橙色加深;Cr2
O
2
-
7
+8H++3H2O2═2Cr3++3O2↑+7H2O;H2O2在堿性環(huán)境中比在酸性環(huán)境中分解速率快;以排盡溶液中的溶解氧氣,排除干擾;亮綠;H2O2;Cr(OH)3+5OH?-3e?=
C
r
O
2
-
4
+4H2O;2H2O2═2H2O+O2↑;>;<
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:28引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)中用濃硝酸和銅反應(yīng)制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃燒.其實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖所示:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)按氣流方向連接各儀器接口,順序?yàn)閍→
     
     
     
     
    →f.
    裝置C、裝置D的作用分別是
     
    、
     

    (2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,能證明二氧化氮支持燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:
     

    (3)等物質(zhì)的量的二氧化氮和碳反應(yīng),生成兩種氣體物質(zhì),且其物質(zhì)的量之比為1:1.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
     

    發(fā)布:2024/11/13 8:0:1組卷:11引用:1難度:0.5
  • 2.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組用如圖一裝置制取、收集純凈干燥的氨氣,并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。菁優(yōu)網(wǎng)
    回答下列問(wèn)題:
    (1)寫(xiě)出利用裝置I制取氨氣的化學(xué)方程式
     
    。
    (2)按照氣流方向,儀器連接的順序:a→
     
     
     
     
    →d (用字母編號(hào)表示)。
    (3)實(shí)驗(yàn)中裝置III的作用
     
    。
    (4)裝置IV中儀器的名稱為
     
    ,盛裝的試劑為
     
    。
    (5)利用圖一中的圖1裝置進(jìn)行氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn),引發(fā)噴泉的操作是
     
    ;形成紅色噴泉,證明NH3的水溶液顯
     
    性。
    (6)在甲、乙玻璃容器中分別收集氨氣和氯化氫,按圖二中的圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。打開(kāi)旋塞K,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
     

    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:9引用:1難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)方案來(lái)研究硝酸的性質(zhì).
    (1)甲組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置來(lái)證實(shí)稀稍酸與銅反應(yīng),步驟如下.
    A.檢驗(yàn)50ml針筒的氣密性.
    B.抽出活栓,往針筒內(nèi)放入一小塊銅片,把針筒活栓推到底,將針筒下端玻璃管浸入蒸餾水中,抽拉活栓,吸入約10mL蒸餾水,發(fā)現(xiàn)針筒內(nèi)仍有空氣,然后針頭朝上倒放,推活栓,使針頭內(nèi)充滿水.
    C.將針筒下端玻璃管浸入濃硝酸中,抽拉活栓,緩緩吸入4mL濃硝酸,將針筒下端套上橡皮管,然后用鐵夾夾?。?br />回答以下相關(guān)問(wèn)題:
    ①一段時(shí)間后在針筒內(nèi)觀察到溶液顏色為藍(lán)色,有
     
    色氣體產(chǎn)生.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    ②反應(yīng)停止后,針筒內(nèi)產(chǎn)生了氣體,要驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是NO,還需進(jìn)一步進(jìn)行的操作是
     

    (2)乙組同學(xué)也用此裝置直接抽取濃硝酸和銅反應(yīng),發(fā)現(xiàn)溶液是綠色的,為了探究綠色的原因,乙組同學(xué)又做了三組對(duì)比實(shí)驗(yàn),具體如表:
    m(Cu)/g硝酸(過(guò)量)溶液顏色
    A1濃HNO3(4mL)溶液為綠色
    1稀HNO3(4mL)溶液為藍(lán)色
    B0.5濃HNO3(4mL)溶液為綠色
    1稀HNO3(4mL)溶液為藍(lán)色
    C2濃HNO3(4mL)溶液為綠色
    1稀HNO3(4mL)溶液為藍(lán)色
    根據(jù)乙組同學(xué)三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題:
    ①一種觀點(diǎn)認(rèn)為:這可能是Cu2+濃度差異的結(jié)果,你同意這種看法嗎?
     
    (填“同意”或“不同意”),原因是
     
    .結(jié)合表格信息加以闡述)
    ②另一種觀點(diǎn)認(rèn)為:溶液呈綠色是銅與濃硝酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的NO2溶于過(guò)量濃硝酸顯黃色,加上和藍(lán)色的硝酸銅溶液混在一起,使溶液呈綠色.為了驗(yàn)證推斷是否正確,三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了三種方案,并進(jìn)行驗(yàn)證:
    方案一:將綠色溶液轉(zhuǎn)移至試管,并給試管加熱片刻,立即看到大量紅棕色氣體產(chǎn)生.認(rèn)為該氣體一定是溶解在溶液中的NO2,但也有同學(xué)持有異議.請(qǐng)分析原因
     

    方案二:用雙氧水和二氧化錳制得氧氣,并把氧氣緩緩?fù)ㄈ刖G色溶液中,觀察溶液顏色變?yōu)樗{(lán)色.請(qǐng)用方程式表示溶液顏色變化的反應(yīng)原理
     

    方案三:往藍(lán)色溶液中緩緩?fù)ㄈ隢O2氣體,溶液顏色變綠色.
    ③從環(huán)保的角度看,你認(rèn)為三個(gè)方案中最好的是哪一個(gè)
     

    發(fā)布:2024/11/13 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
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