某小组同学探究不同条件下H2O2与三价铬（Cr）化合物的反应。
资料：ⅰ.Cr3+（墨绿色）、CrO-2（墨绿色）、Cr（OH）3（蓝色）、CrO2-4（黄色）、Cr2O2-7（橙色）、[Cr（O2）4]3-（砖红色）。
ⅱ.Cr2O2-7+H2O⇌2CrO2-4+2H+
ⅲ.H2O2⇌H++HO-2；HO-2⇌H++O2-2
室温下，向0.1mol⋅L-1Cr2（SO4）3溶液中滴加H2SO4溶液或NaOH溶液分别配制不同pH的Cr（Ⅲ）溶液；取配制后的溶液各5mL，分别加入足量30%H2O2溶液。
C
r
O
-
2
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
HO
-
2
HO
-
2
O
2
-
2
| 实验 | ① | ② | ③ | ④ | |
| 加H2O2前 | pH | 4.10 | 6.75 | 8.43 | 13.37 |
| 现象 | 墨绿色溶液 | 蓝色浊液 | 蓝色浊液 | 墨绿色溶液 | |
| 加H2O2后 | 现象 | 墨绿色溶液 | 黄绿色溶液 | 黄色溶液 | 砖红色溶液 |
两性
两性
（填“碱性”、“酸性”或“两性”）。（2）实验①中，加H2O2后无明显现象的原因可能是
溶液酸性较强，三价铬以Cr3+形式存在，较为稳定，不能被过氧化氢氧化
溶液酸性较强，三价铬以Cr3+形式存在，较为稳定，不能被过氧化氢氧化
。（3）实验②中，蓝色浊液变为黄绿色溶液的原因可能是
实验②中，蓝色浊液变为黄绿色溶液的原因可能是酸性较弱的溶液中三价铬以Cr（OH）3存在，加入过氧化氢，Cr（OH）3被氧化为，2Cr（OH）3+3H2O2=2+4H2O+4H+，同时生成H+使得Cr（OH）3部分溶解生成Cr3+，且溶液pH减小导致Cr3+与过氧化氢不反应，使得溶液中黄色、绿色混合显示黄绿色
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
实验②中，蓝色浊液变为黄绿色溶液的原因可能是酸性较弱的溶液中三价铬以Cr（OH）3存在，加入过氧化氢，Cr（OH）3被氧化为，2Cr（OH）3+3H2O2=2+4H2O+4H+，同时生成H+使得Cr（OH）3部分溶解生成Cr3+，且溶液pH减小导致Cr3+与过氧化氢不反应，使得溶液中黄色、绿色混合显示黄绿色
。C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
（4）取实验③中黄色溶液，加入一定量稀硫酸，可观察到，溶液迅速变为橙色，最终变为绿色，观察到有无色气体产生。结合化学用语解释上述实验现象
实验③中黄色溶液中含有，Cr2（橙色）+H2O⇌2+2H+，加入一定量的稀硫酸，溶液酸性增强，平衡逆向移动转化为橙色的Cr2溶液，Cr2具有强氧化性，Cr2和过氧化氢反应生成氧气和Cr3+，会观察到溶液最终变为绿色且有无色气体产生
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
实验③中黄色溶液中含有，Cr2（橙色）+H2O⇌2+2H+，加入一定量的稀硫酸，溶液酸性增强，平衡逆向移动转化为橙色的Cr2溶液，Cr2具有强氧化性，Cr2和过氧化氢反应生成氧气和Cr3+，会观察到溶液最终变为绿色且有无色气体产生
。C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
（5）已知[Cr（O2）4]3-中Cr为+5价。实验④中，加入H2O2后发生反应的离子方程式为
Cr2+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2↑
O
2
-
7
Cr2+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2↑
。O
2
-
7
（6）取少量实验④的砖红色溶液，加热，随着温度的升高，溶液最终变为黄色。针对溶液的颜色变化，该小组同学提出如下猜想。
猜想1：加热条件下，[Cr（O2）4]3-发生自身氧化还原反应，生成
C
r
O
2
-
4
猜想2：
加热促使[Cr（O2）4]3-与过氧化氢进一步反应生成
C
r
O
2
-
4
加热促使[Cr（O2）4]3-与过氧化氢进一步反应生成
。C
r
O
2
-
4
针对上述猜想，该小组同学另取少量实验④的砖红色溶液，
加入少量的二氧化锰，待不再产生气体后，过滤，滤液加热
加入少量的二氧化锰，待不再产生气体后，过滤，滤液加热
，溶液由砖红色变为黄色，由此得出猜想1成立。（7）综合以上实验，影响H2O2与三价铬化合物反应的因素除了pH，还有
温度
温度
。【考点】性质实验方案的设计．
【答案】两性；溶液酸性较强，三价铬以Cr3+形式存在，较为稳定，不能被过氧化氢氧化；实验②中，蓝色浊液变为黄绿色溶液的原因可能是酸性较弱的溶液中三价铬以Cr（OH）3存在，加入过氧化氢，Cr（OH）3被氧化为，2Cr（OH）3+3H2O2=2+4H2O+4H+，同时生成H+使得Cr（OH）3部分溶解生成Cr3+，且溶液pH减小导致Cr3+与过氧化氢不反应，使得溶液中黄色、绿色混合显示黄绿色；实验③中黄色溶液中含有，Cr2（橙色）+H2O⇌2+2H+，加入一定量的稀硫酸，溶液酸性增强，平衡逆向移动转化为橙色的Cr2溶液，Cr2具有强氧化性，Cr2和过氧化氢反应生成氧气和Cr3+，会观察到溶液最终变为绿色且有无色气体产生；Cr2+5H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+5O2↑；加热促使[Cr（O2）4]3-与过氧化氢进一步反应生成；加入少量的二氧化锰，待不再产生气体后，过滤，滤液加热；温度
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
O
2
-
7
C
r
O
2
-
4
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/5/21 8:0:9组卷：73引用：5难度：0.5
相似题
-
1．如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。
（1）在组装好装置后，若要检验A～D装置的气密性，其操作是首先，然后往D中装入水，然后微热A，观察到D中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，D中导管有水柱形成且高度保持不变，说明装置气密性良好。
（2）装置D中盛放NaOH溶液的作用是。
（3）关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F、G中，能说明I-还原性弱于SO2的现象为；发生反应的离子方程式是。
（4）为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应，设计了如下实验：取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理？（填“合理”或“不合理”），原因是。
（5）实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色，此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性？请设计实验验证：。发布：2024/12/30 14:0:1组卷：29引用：2难度：0.5 -
2．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ．（1）将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：与盐酸反应最剧烈，与盐酸反应产生的气体最多。（填元素符号）
（2）向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为：。
Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
（1）仪器A的名称为。
（2）实验室中现有药品：①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体，请选择合适药品设计实验验证 N、C、Si的非金属性的变化规律；装置A、B中所装药品分别为、。（填序号）但有同学认为该装置有缺陷，如何改进？。发布：2024/12/30 14:30:1组卷：19引用：2难度：0.5 -
3．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用图装置进行有关实验．请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应的化学方程式为．
（2）装置B 的作用是贮存多余的气体，B中广口瓶内应盛放的液体是（填序号）
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④饱和的NaHSO3溶液
（3）装置C和D 中产生的现象相同，但原因却不同．用离子方程式和必要的文字解释C中溶液褪色的原因
（4）装置D中试管口塞一团棉花，棉花中应浸有一种液体，这种液体是．
（5）实验完毕，待A中烧瓶内液体冷却后，过滤，向滤液中加入少量的蒸馏水稀释，溶液为蓝色．为了证明蓝色只与Cu2+有关，而与其它离子无关，某同学设计了下列实验，其中对实验目的没有意义的是（填序号）
①观察稀H2SO4 溶液呈无色 ②观察CuSO4 粉末呈白色 ③稀释CuSO4溶液，溶液蓝色变浅 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液，生成蓝色沉淀，过滤，滤液呈无色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液，生成白色沉淀，过滤，滤液仍显蓝色
发布：2024/12/30 14:30:1组卷：13引用：2难度：0.7
相关试卷
