Question

K₂Cr₂O₇和H₂O₂在H₂SO₄溶液中混合，可以看到下面两个现象：

（1）混合后5—10 s内，溶液由橙色变为暗蓝色；

（2）在80—160 s内由暗蓝色为绿色，与此同时放出气泡。与之相应的两个反应式为：

A：+H₂O₂+H⁺——CrO₅+H₂O

      (橙色)                     （暗蓝色）

B：CrO₅+H⁺——Cr³⁺+O₂↑

                       （绿色）

两步反应的速率方程分别为

v_A=k₁c()·c(H₂O₂),v_b=k₂c(CrO₅)

请回答下列问题：

（1）配平A、B反应方程式及由A、B反应组成的总反应方程式。

（2）当要用K₂Cr₂O₇溶液滴定H₂O₂时，请计算1 mL浓度为0.02 mol·L^-1的K₂Cr₂O₇溶液与多少摩尔的H₂O₂恰好完全反应。

（3）已知铬的最高价为+6，试推测蓝色中间物CrO₅的结构式为__________。

（4）判断A、B两个反应哪个速率快。

Answer 1

（1）A：+4H₂O₂+2H⁺====2CrO₅+5H₂O

B:4CrO₅+12H⁺====4Cr³⁺+7O₂↑+6H₂O

总反应：2+8H₂O₂+16H⁺====4Cr³⁺+7O₂↑+16H₂O

（2）8×10^-5 mol  （3）

（4）A反应快

解析：配平A、B两式，然后两式叠加得总反应式：2+8H₂O₂+16H⁺====4Cr³⁺+7O₂↑+16H₂O；根据A式或总反应式得

                  —      4H₂O₂,

1×10^-3×0.02 mol     4×1×10^-3×0.02 mol

即1 mL浓度为0.02 mol·L^-1的K₂Cr₂O₇溶液可与8×10^-5 mol H₂O₂恰好完全反应；依据价键饱和原则，根据熟知的O==C==O和H—O—O—H结构类推，可得CrO₅的结构式；根据题给信息（1）（2）可知A反应快。