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)、CrO-2(墨綠色)、Cr(OH)3(藍(lán)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。
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實(shí)驗(yàn) | 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(lán)色濁液 | 藍(lán)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(shí)驗(yàn)①中,加H2O2后無明顯現(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,加入過氧化氫,Cr(OH)3被氧化為,2Cr(OH)3+3H2O2=2+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+與過氧化氫不反應(yīng),使得溶液中黃色、綠色混合顯示黃綠色
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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,加入過氧化氫,Cr(OH)3被氧化為,2Cr(OH)3+3H2O2=2+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+與過氧化氫不反應(yīng),使得溶液中黃色、綠色混合顯示黃綠色
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(4)取實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生。結(jié)合化學(xué)用語解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)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(qiáng),平衡逆向移動轉(zhuǎn)化為橙色的Cr2溶液,Cr2具有強(qiáng)氧化性,Cr2和過氧化氫反應(yīng)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(chǎn)生
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實(shí)驗(yàn)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(qiáng),平衡逆向移動轉(zhuǎn)化為橙色的Cr2溶液,Cr2具有強(qiáng)氧化性,Cr2和過氧化氫反應(yīng)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(chǎn)生
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(5)已知[Cr(O2)4]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+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2↑
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Cr2+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2↑
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(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(O2)4]3-發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),生成
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猜想2:
加熱促使[Cr(O2)4]3-與過氧化氫進(jìn)一步反應(yīng)生成
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4
加熱促使[Cr(O2)4]3-與過氧化氫進(jìn)一步反應(yīng)生成
。C
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針對上述猜想,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,過濾,濾液加熱
加入少量的二氧化錳,待不再產(chǎn)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(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
。【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【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,加入過氧化氫,Cr(OH)3被氧化為,2Cr(OH)3+3H2O2=2+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,Cr2(橙色)+H2O?2+2H+,加入一定量的稀硫酸,溶液酸性增強(qiáng),平衡逆向移動轉(zhuǎn)化為橙色的Cr2溶液,Cr2具有強(qiáng)氧化性,Cr2和過氧化氫反應(yīng)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(chǎn)生;Cr2+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2↑;加熱促使[Cr(O2)4]3-與過氧化氫進(jìn)一步反應(yīng)生成;加入少量的二氧化錳,待不再產(chǎn)生氣體后,過濾,濾液加熱;溫度
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【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/21 8:0:9組卷:59引用:3難度:0.5
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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,部分固定裝置未畫出。
(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
(2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
(3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
(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,說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理?
(5)實(shí)驗(yàn)過程中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?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 -
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)測實(shí)驗(yàn)結(jié)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(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).請回答下列問題:
(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中廣口瓶內(nèi)應(yīng)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(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中燒瓶內(nèi)液體冷卻后,過濾,向?yàn)V液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍(lán)色.為了證明藍(lán)色只與Cu2+有關(guān),而與其它離子無關(guān),某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),其中對實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎]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(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(lán)色發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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