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某小組同學(xué)探究不同條件下H2O2與三價(jià)鉻(Cr)化合物的反應(yīng)。
資料:ⅰ.Cr3+(墨綠色)、
C
r
O
-
2
(墨綠色)、Cr(OH)3(藍(lán)色)、
C
r
O
2
-
4
(黃色)、Cr2
O
2
-
7
(橙色)、[Cr(O24]3-(磚紅色)。
ⅱ.Cr2
O
2
-
7
+H2O?2
C
r
O
2
-
4
+2H+
ⅲ.H2O2?H++
HO
-
2
;
HO
-
2
?H++
O
2
-
2

室溫下,向0.1mol?L-1Cr2(SO43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。
實(shí)驗(yàn)
加H2O2 pH 4.10 6.75 8.43 13.37
現(xiàn)象 墨綠色溶液 藍(lán)色濁液 藍(lán)色濁液 墨綠色溶液
加H2O2 現(xiàn)象 墨綠色溶液 黃綠色溶液 黃色溶液 磚紅色溶液
(1)結(jié)合加H2O2前的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可推測(cè)Cr(OH)3具有
兩性
兩性
(填“堿性”、“酸性”或“兩性”)。
(2)實(shí)驗(yàn)①中,加H2O2后無(wú)明顯現(xiàn)象的原因可能是
溶液酸性較強(qiáng),三價(jià)鉻以Cr3+形式存在,較為穩(wěn)定,不能被過(guò)氧化氫氧化
溶液酸性較強(qiáng),三價(jià)鉻以Cr3+形式存在,較為穩(wěn)定,不能被過(guò)氧化氫氧化
。
(3)實(shí)驗(yàn)②中,藍(lán)色濁液變?yōu)辄S綠色溶液的原因可能是
實(shí)驗(yàn)②中,藍(lán)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(jià)鉻以Cr(OH)3存在,加入過(guò)氧化氫,Cr(OH)3被氧化為
C
r
O
2
-
4
,2Cr(OH)3+3H2O2=2
C
r
O
2
-
4
+4H2O+4H+,同時(shí)生成H+使得Cr(OH)3部分溶解生成Cr3+,且溶液pH減小導(dǎo)致Cr3+與過(guò)氧化氫不反應(yīng),使得溶液中黃色、綠色混合顯示黃綠色
實(shí)驗(yàn)②中,藍(lán)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(jià)鉻以Cr(OH)3存在,加入過(guò)氧化氫,Cr(OH)3被氧化為
C
r
O
2
-
4
,2Cr(OH)3+3H2O2=2
C
r
O
2
-
4
+4H2O+4H+,同時(shí)生成H+使得Cr(OH)3部分溶解生成Cr3+,且溶液pH減小導(dǎo)致Cr3+與過(guò)氧化氫不反應(yīng),使得溶液中黃色、綠色混合顯示黃綠色
。
(4)取實(shí)驗(yàn)③中黃色溶液,加入一定量稀硫酸,可觀(guān)察到,溶液迅速變?yōu)槌壬?,最終變?yōu)榫G色,觀(guān)察到有無(wú)色氣體產(chǎn)生。結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)③中黃色溶液中含有
C
r
O
2
-
4
,Cr2
O
2
-
7
(橙色)+H2O?2
C
r
O
2
-
4
+2H+,加入一定量的稀硫酸,溶液酸性增強(qiáng),平衡逆向移動(dòng)轉(zhuǎn)化為橙色的Cr2
O
2
-
7
溶液,Cr2
O
2
-
7
具有強(qiáng)氧化性,Cr2
O
2
-
7
和過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氧氣和Cr3+,會(huì)觀(guān)察到溶液最終變?yōu)榫G色且有無(wú)色氣體產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)③中黃色溶液中含有
C
r
O
2
-
4
,Cr2
O
2
-
7
(橙色)+H2O?2
C
r
O
2
-
4
+2H+,加入一定量的稀硫酸,溶液酸性增強(qiáng),平衡逆向移動(dòng)轉(zhuǎn)化為橙色的Cr2
O
2
-
7
溶液,Cr2
O
2
-
7
具有強(qiáng)氧化性,Cr2
O
2
-
7
和過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氧氣和Cr3+,會(huì)觀(guān)察到溶液最終變?yōu)榫G色且有無(wú)色氣體產(chǎn)生

(5)已知[Cr(O24]3-中Cr為+5價(jià)。實(shí)驗(yàn)④中,加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
Cr2
O
2
-
7
+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2
Cr2
O
2
-
7
+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2
。
(6)取少量實(shí)驗(yàn)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(duì)溶液的顏色變化,該小組同學(xué)提出如下猜想。
猜想1:加熱條件下,[Cr(O24]3-發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),生成
C
r
O
2
-
4

猜想2:
加熱促使[Cr(O24]3-與過(guò)氧化氫進(jìn)一步反應(yīng)生成
C
r
O
2
-
4
加熱促使[Cr(O24]3-與過(guò)氧化氫進(jìn)一步反應(yīng)生成
C
r
O
2
-
4
。
針對(duì)上述猜想,該小組同學(xué)另取少量實(shí)驗(yàn)④的磚紅色溶液,
加入少量的二氧化錳,待不再產(chǎn)生氣體后,過(guò)濾,濾液加熱
加入少量的二氧化錳,待不再產(chǎn)生氣體后,過(guò)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(shí)驗(yàn),影響H2O2與三價(jià)鉻化合物反應(yīng)的因素除了pH,還有
溫度
溫度
。

【答案】兩性;溶液酸性較強(qiáng),三價(jià)鉻以Cr3+形式存在,較為穩(wěn)定,不能被過(guò)氧化氫氧化;實(shí)驗(yàn)②中,藍(lán)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(jià)鉻以Cr(OH)3存在,加入過(guò)氧化氫,Cr(OH)3被氧化為
C
r
O
2
-
4
,2Cr(OH)3+3H2O2=2
C
r
O
2
-
4
+4H2O+4H+,同時(shí)生成H+使得Cr(OH)3部分溶解生成Cr3+,且溶液pH減小導(dǎo)致Cr3+與過(guò)氧化氫不反應(yīng),使得溶液中黃色、綠色混合顯示黃綠色;實(shí)驗(yàn)③中黃色溶液中含有
C
r
O
2
-
4
,Cr2
O
2
-
7
(橙色)+H2O?2
C
r
O
2
-
4
+2H+,加入一定量的稀硫酸,溶液酸性增強(qiáng),平衡逆向移動(dòng)轉(zhuǎn)化為橙色的Cr2
O
2
-
7
溶液,Cr2
O
2
-
7
具有強(qiáng)氧化性,Cr2
O
2
-
7
和過(guò)氧化氫反應(yīng)生成氧氣和Cr3+,會(huì)觀(guān)察到溶液最終變?yōu)榫G色且有無(wú)色氣體產(chǎn)生;Cr2
O
2
-
7
+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2↑;加熱促使[Cr(O24]3-與過(guò)氧化氫進(jìn)一步反應(yīng)生成
C
r
O
2
-
4
;加入少量的二氧化錳,待不再產(chǎn)生氣體后,過(guò)濾,濾液加熱;溫度
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/5/21 8:0:9組卷:59引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫(huà)出。菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)在組裝好裝置后,若要檢驗(yàn)A~D裝置的氣密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中裝入水,然后微熱A,觀(guān)察到D中有氣泡冒出,移開(kāi)酒精燈或松開(kāi)雙手,D中導(dǎo)管有水柱形成且高度保持不變,說(shuō)明裝置氣密性良好。
    (2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
     
    。
    (3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開(kāi)彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入E、F、G中,能說(shuō)明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
     
    ;發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (4)為了驗(yàn)證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     

    (5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實(shí)驗(yàn)證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:23引用:2難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
    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(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
     
    與鹽酸反應(yīng)最劇烈,
     
    與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。(填元素符號(hào))
    (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(qiáng),反應(yīng)的離子方程式為:
     
    。
    Ⅱ.利用如圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
    (1)儀器A的名稱(chēng)為
     
    。
    (2)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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
     
    、
     
    。(填序號(hào))但有同學(xué)認(rèn)為該裝置有缺陷,如何改進(jìn)?
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
  • 3.某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng),用圖裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    (2)裝置B 的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶?jī)?nèi)應(yīng)盛放的液體是
     
    (填序號(hào))
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④飽和的NaHSO3溶液
    (3)裝置C和D 中產(chǎn)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(tuán)棉花,棉花中應(yīng)浸有一種液體,這種液體是
     

    (5)實(shí)驗(yàn)完畢,待A中燒瓶?jī)?nèi)液體冷卻后,過(guò)濾,向?yàn)V液中加入少量的蒸餾水稀釋?zhuān)芤簽樗{(lán)色.為了證明藍(lán)色只與Cu2+有關(guān),而與其它離子無(wú)關(guān),某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),其中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎](méi)有意義的是
     
    (填序號(hào))
    ①觀(guān)察稀H2SO4 溶液呈無(wú)色  ②觀(guān)察CuSO4 粉末呈白色  ③稀釋CuSO4溶液,溶液藍(lán)色變淺  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍(lán)色沉淀,過(guò)濾,濾液呈無(wú)色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過(guò)濾,濾液仍顯藍(lán)色
    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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