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某小組探究含Cr元素的化合物間的轉化,進行如下實驗。資料:
ⅰ.含Cr元素的常見粒子:Cr2
O
2
-
7
(橙色)、
C
r
O
2
-
4
(黃色)、CrO5(溶于水,藍紫色,不穩(wěn)定)、Cr3+(綠色)、Cr(OH)3(藍灰色,難溶于水,可溶于強酸、強堿)、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價鉻元素。實驗操作及現(xiàn)象如下:
裝置 步驟 操作 現(xiàn)象
 菁優(yōu)網 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{紫色,有氣泡生成。稍后,無明顯氣泡時,溶液由藍紫色完全變?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+。請用化學平衡移動原理解釋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,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,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,預測有Cr(OH)3沉淀生成,但實驗時未觀察到。提出假設:在堿性環(huán)境中,+3價鉻元素被H2O2氧化。
①甲同學設計實驗證明假設成立: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乙同學進一步研究堿性環(huán)境對+3價鉻元素的還原性或H2O2的氧化性的影響,設計如圖實驗。右側燒杯的溶液中,氧化劑是
H2O2
H2O2

開始時靈敏電流計指針不偏轉,分別繼續(xù)進行如下實驗。
菁優(yōu)網
ⅰ.向左側燒杯中滴入NaOH溶液,出現(xiàn)藍灰色沉淀,繼續(xù)緩慢滴入NaOH溶液,靈敏電流計指針向右偏轉(電子從左向右運動),此時左側的電極反應式為
Cr(OH)3+5OH?-3e?=
C
r
O
2
-
4
+4H2O
Cr(OH)3+5OH?-3e?=
C
r
O
2
-
4
+4H2O
。
ⅱ.向右側燒杯中滴入NaOH溶液,有微小氣泡生成,靈敏電流計指針向左偏轉,左側無明顯變化。此時原電池中的總反應的化學方程式為
2H2O2═2H2O+O2
2H2O2═2H2O+O2
。
(5)由上述實驗,Cr2
O
2
-
7
與H2O2、
C
r
O
2
-
4
與H2O2的氧化性強弱(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,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】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:32引用:2難度:0.6
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。菁優(yōu)網
    (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
     
    ,然后往D中裝入水,然后微熱A,觀察到D中有氣泡冒出,移開酒精燈或松開雙手,D中導管有水柱形成且高度保持不變,說明裝置氣密性良好。
    (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
     
    ;發(fā)生反應的離子方程式是
     
    。
    (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?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     

    (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:23引用:2難度:0.5
  • 菁優(yōu)網2.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:
     
    與鹽酸反應最劇烈,
     
    與鹽酸反應產生的氣體最多。(填元素符號)
    (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
     
    、
     
    。(填序號)但有同學認為該裝置有缺陷,如何改進?
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:18引用:2難度:0.5
  • 3.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
     
    (填序號)
    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
     
    (填序號)
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    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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