某小組同學探究不同條件下H2O2與三價鉻(Cr)化合物的反應。
資料:ⅰ.Cr3+(墨綠色)、CrO-2(墨綠色)、Cr(OH)3(藍色)、CrO2-4(黃色)、Cr2O2-7(橙色)、[Cr(O2)4]3-(磚紅色)。
ⅱ.Cr2O2-7+H2O?2CrO2-4+2H+
ⅲ.H2O2?H++HO-2;HO-2?H++O2-2
室溫下,向0.1mol?L-1Cr2(SO4)3溶液中滴加H2SO4溶液或NaOH溶液分別配制不同pH的Cr(Ⅲ)溶液;取配制后的溶液各5mL,分別加入足量30%H2O2溶液。
C
r
O
-
2
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
HO
-
2
HO
-
2
O
2
-
2
實驗 | ① | ② | ③ | ④ | |
加H2O2前 | pH | 4.10 | 6.75 | 8.43 | 13.37 |
現(xiàn)象 | 墨綠色溶液 | 藍色濁液 | 藍色濁液 | 墨綠色溶液 | |
加H2O2后 | 現(xiàn)象 | 墨綠色溶液 | 黃綠色溶液 | 黃色溶液 | 磚紅色溶液 |
兩性
兩性
(填“堿性”、“酸性”或“兩性”)。(2)實驗①中,加H2O2后無明顯現(xiàn)象的原因可能是
溶液酸性較強,三價鉻以Cr3+形式存在,較為穩(wěn)定,不能被過氧化氫氧化
溶液酸性較強,三價鉻以Cr3+形式存在,較為穩(wěn)定,不能被過氧化氫氧化
。(3)實驗②中,藍色濁液變?yōu)辄S綠色溶液的原因可能是
實驗②中,藍色濁液變?yōu)辄S綠色溶液的原因可能是酸性較弱的溶液中三價鉻以Cr(OH)3存在,加入過氧化氫,Cr(OH)3被氧化為,2Cr(OH)3+3H2O2=2+4H2O+4H+,同時生成H+使得Cr(OH)3部分溶解生成Cr3+,且溶液pH減小導致Cr3+與過氧化氫不反應,使得溶液中黃色、綠色混合顯示黃綠色
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
實驗②中,藍色濁液變?yōu)辄S綠色溶液的原因可能是酸性較弱的溶液中三價鉻以Cr(OH)3存在,加入過氧化氫,Cr(OH)3被氧化為,2Cr(OH)3+3H2O2=2+4H2O+4H+,同時生成H+使得Cr(OH)3部分溶解生成Cr3+,且溶液pH減小導致Cr3+與過氧化氫不反應,使得溶液中黃色、綠色混合顯示黃綠色
。C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
(4)取實驗③中黃色溶液,加入一定量稀硫酸,可觀察到,溶液迅速變?yōu)槌壬?,最終變?yōu)榫G色,觀察到有無色氣體產生。結合化學用語解釋上述實驗現(xiàn)象
實驗③中黃色溶液中含有,Cr2(橙色)+H2O?2+2H+,加入一定量的稀硫酸,溶液酸性增強,平衡逆向移動轉化為橙色的Cr2溶液,Cr2具有強氧化性,Cr2和過氧化氫反應生成氧氣和Cr3+,會觀察到溶液最終變?yōu)榫G色且有無色氣體產生
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
實驗③中黃色溶液中含有,Cr2(橙色)+H2O?2+2H+,加入一定量的稀硫酸,溶液酸性增強,平衡逆向移動轉化為橙色的Cr2溶液,Cr2具有強氧化性,Cr2和過氧化氫反應生成氧氣和Cr3+,會觀察到溶液最終變?yōu)榫G色且有無色氣體產生
。C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
(5)已知[Cr(O2)4]3-中Cr為+5價。實驗④中,加入H2O2后發(fā)生反應的離子方程式為
Cr2+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2↑
O
2
-
7
Cr2+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2↑
。O
2
-
7
(6)取少量實驗④的磚紅色溶液,加熱,隨著溫度的升高,溶液最終變?yōu)辄S色。針對溶液的顏色變化,該小組同學提出如下猜想。
猜想1:加熱條件下,[Cr(O2)4]3-發(fā)生自身氧化還原反應,生成
C
r
O
2
-
4
猜想2:
加熱促使[Cr(O2)4]3-與過氧化氫進一步反應生成
C
r
O
2
-
4
加熱促使[Cr(O2)4]3-與過氧化氫進一步反應生成
。C
r
O
2
-
4
針對上述猜想,該小組同學另取少量實驗④的磚紅色溶液,
加入少量的二氧化錳,待不再產生氣體后,過濾,濾液加熱
加入少量的二氧化錳,待不再產生氣體后,過濾,濾液加熱
,溶液由磚紅色變?yōu)辄S色,由此得出猜想1成立。(7)綜合以上實驗,影響H2O2與三價鉻化合物反應的因素除了pH,還有
溫度
溫度
。【考點】性質實驗方案的設計.
【答案】兩性;溶液酸性較強,三價鉻以Cr3+形式存在,較為穩(wěn)定,不能被過氧化氫氧化;實驗②中,藍色濁液變?yōu)辄S綠色溶液的原因可能是酸性較弱的溶液中三價鉻以Cr(OH)3存在,加入過氧化氫,Cr(OH)3被氧化為,2Cr(OH)3+3H2O2=2+4H2O+4H+,同時生成H+使得Cr(OH)3部分溶解生成Cr3+,且溶液pH減小導致Cr3+與過氧化氫不反應,使得溶液中黃色、綠色混合顯示黃綠色;實驗③中黃色溶液中含有,Cr2(橙色)+H2O?2+2H+,加入一定量的稀硫酸,溶液酸性增強,平衡逆向移動轉化為橙色的Cr2溶液,Cr2具有強氧化性,Cr2和過氧化氫反應生成氧氣和Cr3+,會觀察到溶液最終變?yōu)榫G色且有無色氣體產生;Cr2+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2↑;加熱促使[Cr(O2)4]3-與過氧化氫進一步反應生成;加入少量的二氧化錳,待不再產生氣體后,過濾,濾液加熱;溫度
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/21 8:0:9組卷:63引用:3難度:0.5
相似題
-
1.如圖是在實驗室進行二氧化硫制備與性質實驗的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
(1)在組裝好裝置后,若要檢驗A~D裝置的氣密性,其操作是首先
(2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
(3)關閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
(4)為了驗證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應,設計了如下實驗:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產生白色沉淀,說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應。上述方案是否合理?
(5)實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實驗證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請設計實驗驗證:發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:27引用:2難度:0.5 -
2.某化學興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應,用圖裝置進行有關實驗.請回答下列問題:
(1)裝置A中發(fā)生的化學反應的化學方程式為
(2)裝置B 的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶內應盛放的液體是
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④飽和的NaHSO3溶液
(3)裝置C和D 中產生的現(xiàn)象相同,但原因卻不同.用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
(4)裝置D中試管口塞一團棉花,棉花中應浸有一種液體,這種液體是
(5)實驗完畢,待A中燒瓶內液體冷卻后,過濾,向濾液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍色.為了證明藍色只與Cu2+有關,而與其它離子無關,某同學設計了下列實驗,其中對實驗目的沒有意義的是
①觀察稀H2SO4 溶液呈無色 ②觀察CuSO4 粉末呈白色 ③稀釋CuSO4溶液,溶液藍色變淺 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍色沉淀,過濾,濾液呈無色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過濾,濾液仍顯藍色發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:13難度:0.7 -
3.某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規(guī)律,設計了如下系列實驗。
Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預測實驗結果:
(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強,反應的離子方程式為:
Ⅱ.利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
(1)儀器A的名稱為
(2)實驗室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請選擇合適藥品設計實驗驗證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律;裝置A、B中所裝藥品分別為發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19難度:0.5