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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(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(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,無明顯氣泡時,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+。請用化學(xué)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(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)測有Cr(OH)3沉淀生成,但實驗時未觀察到。提出假設(shè):在堿性環(huán)境中,+3價鉻元素被H2O2氧化。
①甲同學(xué)設(shè)計實驗證明假設(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+3價鉻元素的還原性或H2O2的氧化性的影響,設(shè)計如圖實驗。右側(cè)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(zhuǎn),分別繼續(xù)進(jìn)行如下實驗。
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,靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)(電子從左向右運(yùn)動),此時左側(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,靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn),左側(cè)無明顯變化。此時原電池中的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2H2O2═2H2O+O2
2H2O2═2H2O+O2
。
(5)由上述實驗,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,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】
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:2024/6/27 10:35:59組卷:29引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實驗時把SO2通入裝有1mol/L BaCl2溶液的試管中,出現(xiàn)了白色渾濁物.
    (1)實驗小組的同學(xué)根據(jù)沉淀溶解平衡原理查閱了工具書上的相關(guān)數(shù)據(jù),經(jīng)過計算推導(dǎo)得出:常溫下即使把SO2通入1mol/L BaCl2溶液中至飽和,也不可能生成BaSO3沉淀,故白色渾濁物只能是BaSO4.你認(rèn)為所查閱的數(shù)據(jù)為:BaSO3的溶度積或BaSO3的溶解度或Ksp(BaSO3).
    (2)二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,而實際受到空氣和溶液氧氣的影響很快便能觀察到沉淀現(xiàn)象.為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學(xué)小組設(shè)計了如下實驗裝置,實驗操作步驟如圖:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①氣密性檢查完好后,在裝置A中的多孔隔板上放上鋅粒,通過長頸漏斗注入稀硫酸.打開活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入到后續(xù)裝置.
    ②D中氣泡均勻冒出并驗純D中氣泡均勻冒出后后關(guān)閉活塞,將裝置D的導(dǎo)管插入燒杯中.
    ③通過裝置B的分液漏斗滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體進(jìn)入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清.
    ④打開活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入后續(xù)裝置一段時間.
    ⑤將盛有BaCl2溶液的試管從裝置中取出,拔去橡皮塞用膠頭滴管伸入到苯層下方滴加雙氧水,隨即出現(xiàn)白色渾濁,滴加稀鹽酸并振蕩,白色渾濁不消失.
    ⑥拆卸裝置,清洗儀器,處理剩余藥品.
    請回答下列問題
    (2)實驗步驟①和③的空白處使用的儀器名稱分別為
     
    、分液漏斗;
    (3)反應(yīng)開始前,先向制取SO2的裝置中通入純凈的A中產(chǎn)生的氫氣,其作用是:
     

    (4)裝C中苯的作用是
     
    ,
    (5)裝置D的目的 除去SO2防止污染
     
    ;
    (6)寫出實驗步驟⑤試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
    、SO2+H2O2=H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl.

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:52引用:1難度:0.1
  • 2.(1)某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)用如圖1所示實驗時發(fā)現(xiàn)BaCl2溶液中出現(xiàn)白色沉淀,且白色沉淀不溶于鹽酸.二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,實際因受到空氣和溶液中氧氣的影響而產(chǎn)生沉淀.
    ①寫出加熱時試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
     

    ②用離子方程式表示生成該白色沉淀的原因:
     

    菁優(yōu)網(wǎng)
    (2)為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學(xué)小組設(shè)計了如圖2所示的實驗裝置.請回答下列問題:
    ①檢查裝置A氣密性的方法是
     
    ;
    ②裝置B中反應(yīng)開始前,應(yīng)進(jìn)行的操作是
     
    ;
    ③裝置C中苯的作用是
     
    ;
    ④裝置B中反應(yīng)結(jié)束后,需再打開裝置A中活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入后續(xù)裝置一段時間,目的是
     
    ;
    ⑤一同學(xué)取實驗后的C中溶液少許,滴加一種無色溶液,也產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀,滴加的試劑不可能是下列物質(zhì)中的
     
    ,
    A、NaOH溶液    B、新制氯水    C、H2O2溶液      D、酸性KMnO4溶液
    ⑥若D中NaOH溶液恰好完全反應(yīng)生成NaHSO4溶液,寫出該溶液中的平衡方程式
     
    ,該溶液呈酸性,則溶液中離子濃度大小順序為
     

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.5
  • 3.綠礬化學(xué)式可以用FeSO4?xH2O表示,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?;卮鹣铝袉栴}:
    (1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:
     
     
    。
    (2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為mg。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為ng。按圖1連接好裝置進(jìn)行實驗。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①將下列實驗操作步驟正確排序
     
    (填標(biāo)號);重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為Pg。
    a.稱量A          b.關(guān)閉K1和K2      c.點燃酒精燈,加熱 d.冷卻至室溫
    e.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2            f.熄滅酒精燈
    ②根據(jù)實驗記錄,計算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目=
     
    (列式表示)。若實驗時按c、e次序操作,則使x
     
    (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
    (3)在蒸餾釜中隔絕空氣煅燒綠礬,將蒸氣冷卻可制得一種無色粘稠的液體“綠礬油”,蒸餾釜中剩余的固體為紅棕色。綠礬油中溶質(zhì)的化學(xué)式為
     
    。
    (4)用圖2裝置模擬(3)中蒸餾釜中反應(yīng)并檢驗產(chǎn)物,煅燒綠礬一段時間后,發(fā)現(xiàn)D中U 型管出現(xiàn)無色粘稠的液體,b中品紅溶液褪色。
    已知:三氧化硫的熔點為16.8℃,沸點為44.8℃
    ①A中提供熱源的儀器名稱:
     
    ,上述裝置正確的連接順序A→
     
     (用大寫字母表示)。
    ②寫出煅燒綠礬的化學(xué)方程式
     
    。
    ③實驗過程中不宜加入過多綠礬,主要原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
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