小组同学探究+3价铬元素和+6价铬元素的相互转化。
资料:Cr3+(绿色)、Cr(OH)3(灰绿色,不溶于水)、Cr2O2-7(橙色)、CrO2-4(黄色)、Ag2CrO4(砖红色,难溶于水)
实验Ⅰ向2mL0.1mol/LCr2(SO4)3溶液中滴入2mL3%H2O2溶液,无明显变化,得到溶液a。取少量溶液a,加入AgNO3溶液,未观察到砖红色沉淀。
实验Ⅱ向溶液a中加入2mL10%NaOH溶液,产生少量气泡,水浴加热,有大量气泡产生,经检验气体为O2,溶液最终变为黄色。取少量黄色溶液,加入稀硫酸调节溶液的pH约为3,再加入AgNO3溶液,有砖红色沉淀生成。
(1)实验Ⅱ中加入稀硫酸的目的是 使H2SO4与OH-反应,排除OH-与Ag+结合为AgOH对CrO2-4检验的干扰使H2SO4与OH-反应,排除OH-与Ag+结合为AgOH对CrO2-4检验的干扰。
(2)甲同学认为实验Ⅱ中溶液变黄生成CrO2-4的原因是H2O2将+3价铬元素氧化为CrO2-4,乙同学认为该说法不严谨。
①乙的理由是 氧气可以将+3价Cr氧化为CrO2-4氧气可以将+3价Cr氧化为CrO2-4。
②设计实验否定了乙的猜想,向2 ml 0.1 mol/L Cr2(SO4)3溶液中加入2 mL 10% NaOH溶液,通入O2,水浴加热向2 ml 0.1 mol/L Cr2(SO4)3溶液中加入2 mL 10% NaOH溶液,通入O2,水浴加热(填操作),溶液未变成黄色。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ,小组同学研究碱性环境对+3价铬元素或H2O2性质的影响。
①提出假设:
假设a:碱性增强,H2O2的氧化性增强
假设b:碱性增强,+3价铬元素的还原性增强碱性增强,+3价铬元素的还原性增强。
②H2O2参与的电极反应式是 H2O2+2e-=2OH-H2O2+2e-=2OH-,据此分析,假设a不成立。
③设计实验证实了假设b,画出实验装置图(注明试剂)
,并写出实验操作和现象 组装好装置。开始时电流计指针不偏转,向左池中加入较浓NaOH溶液,左池有灰绿色沉淀生成,指针偏转显示电子从左向右运动组装好装置。开始时电流计指针不偏转,向左池中加入较浓NaOH溶液,左池有灰绿色沉淀生成,指针偏转显示电子从左向右运动。
实验Ⅲ向实验Ⅱ中的黄色溶液中加入稀硫酸,溶液变为橙色,再加入3%H2O2溶液,溶液最终变为绿色,有气泡生成。
(4)实验Ⅲ中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是 Cr2O2-7+8H++3H2O2=2Cr3++3O2↑+7H2OCr2O2-7+8H++3H2O2=2Cr3++3O2↑+7H2O。
(5)综上,H2O2在+3价铬元素和+6价铬元素相互转化中的作用是 在碱性条件下,H2O2作氧化剂,将+3价铬元素氧化为+6价;在酸性条件下,H2O2作还原剂,将+6价铬元素还原为+3价在碱性条件下,H2O2作氧化剂,将+3价铬元素氧化为+6价;在酸性条件下,H2O2作还原剂,将+6价铬元素还原为+3价。
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【考点】性质实验方案的设计.
【答案】使H2SO4与OH-反应,排除OH-与Ag+结合为AgOH对检验的干扰;氧气可以将+3价Cr氧化为;向2 ml 0.1 mol/L Cr2(SO4)3溶液中加入2 mL 10% NaOH溶液,通入O2,水浴加热;碱性增强,+3价铬元素的还原性增强;H2O2+2e-=2OH-;
;组装好装置。开始时电流计指针不偏转,向左池中加入较浓NaOH溶液,左池有灰绿色沉淀生成,指针偏转显示电子从左向右运动;Cr2+8H++3H2O2=2Cr3++3O2↑+7H2O;在碱性条件下,H2O2作氧化剂,将+3价铬元素氧化为+6价;在酸性条件下,H2O2作还原剂,将+6价铬元素还原为+3价
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:73引用:1难度:0.5
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