资料:
i.含Cr元素的常见粒子: (橙色)、 (黄色)、CrO5(溶于水,蓝紫色,不稳定)、Cr3+(绿色)、Cr(OH)3(蓝灰色,难溶于水,可溶于强酸、强碱)、(亮绿色)。
ii.H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。
iii.在碱性环境中,O2不能氧化+3价铬元素。
实验操作及现象如表:
装置 | 步骤 | 操作 | 现象 |
2mL0.0125mol•L-1K2Cr2O7溶液 | I | 先滴入稀硫酸至pH≈2,再滴入5滴5%H2O2溶液,振荡 | 溶液橙色加深。滴入H2O2溶液后迅速变为蓝紫色,有气泡生成。稍后,无明显气泡时,溶液由蓝紫色完全变为绿色 |
Ⅱ | 继续缓慢滴入10滴2mol•L-1NaOH溶液,边滴,边振荡 | 又有气泡生成,溶液最终变为黄色 |
提出假设:在碱性环境中,+3价铬元素被H2O2氧化。
①甲同学设计实验证明假设成立:
取少量I中的绿色溶液,在滴入NaOH溶液前增加一步操作:。然后滴入NaOH溶液,有蓝灰色沉淀生成,继续滴入NaOH溶液,沉淀溶解,溶液变为色。
②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或H2O2的氧化性的影响,设计如图实验。
右侧烧杯的溶液中,氧化剂是。
开始时灵敏电流计指针不偏转,分别继续进行如下实验。
i.向左侧烧杯中滴入NaOH溶液,出现蓝灰色沉淀,继续缓慢滴入NaOH溶液,灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动),此时左侧的电极反应式为。
ii.向右侧烧杯中滴入NaOH溶液,有微小气泡生成,灵敏电流计指针向左偏转,左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为。
酸性条件下, H2O2;碱性条件下, H2O2。