Question

6．為驗(yàn)證Cl₂、Br₂的氧化性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：（可供選擇的試劑有：氯水、溴水、NaCl溶液、NaBr溶液、酒精、四氯化碳）實(shí)驗(yàn)步驟如圖，填寫圖中的空白．

（1）2mL 試劑NaBr溶液；加入少量氯水試劑；再加入四氯化碳
試劑； 現(xiàn)象：溶液分層，下層橙紅色，上層無色．
（2）可以證明Cl₂的氧化性強(qiáng)于（填“強(qiáng)于”或“弱于”）Br₂的氧化性；氯元素的非金屬性強(qiáng)于（填“強(qiáng)于”或“弱于”）溴元素的非金屬性．
（ 3 ）此反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-．
（4）某溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物質(zhì)的量之比為4：1：4，要使溶液中的Cl^-、Br^-、I^-的物質(zhì)的量之比變?yōu)?：1：1，則通入Cl₂的物質(zhì)的量與原溶液中I^-的物質(zhì)的量之比為3：8．

Answer 1

分析 根據(jù)同一氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要想比較氯氣的氧化性大于溴的氧化性，只要使氯氣和溴的鹽溶液混合觀察是否有溴單質(zhì)生成，如果有溴單質(zhì)生成就說明氯氣的氧化性大于溴單質(zhì)，否則不能證明，還原性大小為I^-＞Br^-＞Cl^-，通入一定量的Cl₂使比值變?yōu)?：1：1，說明溶液中有剩余的I^-，則反應(yīng)中只氧化I^-，溶液中Br^-不變，設(shè)開始Cl^-、Br^-、I^-三者物質(zhì)的量分別是4mol、1mol、4mol，計(jì)算反應(yīng)后各離子的物質(zhì)的量，根據(jù)Cl^-的物質(zhì)的量變化計(jì)算參加反應(yīng)的氯氣．

解答 解：（1）要想比較氯氣和溴單質(zhì)的氧化性大小，做如下實(shí)驗(yàn)：
少量溴化鈉反應(yīng)→加適量氯水（振蕩，溶液由黃綠色變成橙色）→加入四氯化碳（振蕩）→現(xiàn)象（溶液分層，下層橙紅色，上層無色）→說明氯氣和溴離子反應(yīng)，能證明氯氣的氧化性大于溴，溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，水和四氯化碳是互不相溶的，所以會(huì)看到：溶液分層，下層橙紅色，上層無色，
故答案為：NaBr溶液；氯水；四氯化碳；溶液分層，下層橙紅色，上層無色；
（2）通過以上實(shí)驗(yàn)知，氯氣能將溴單質(zhì)置換出來，氯氣的氧化性大于溴，離子方程式為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，單質(zhì)氧化性越強(qiáng)對(duì)應(yīng)非金屬性越強(qiáng)，則氯元素的非金屬性強(qiáng)于溴元素的非金屬性，故答案為：強(qiáng)于；
（3）氯氣能將溴單質(zhì)置換出來，氯氣的氧化性大于溴，離子方程式為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
（4）還原性：I^-＞Br^-＞Cl^-，通入一定量的Cl₂，Cl^-、Br^-、I^-三者物質(zhì)的量之比由4：1：4變?yōu)?：1：1，說明溶液還有剩余的I^-，則溶液中的Br^-不反應(yīng)，
設(shè)開始Cl^-、Br^-、I^-三者物質(zhì)的量分別是4mol、1mol、4mol，則反應(yīng)后分別為7mol、1mol、1mol，則Cl^-增加7mol-4mol=3mol，
由方程式2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-可知參加反應(yīng)的Cl₂為：3mol×$\frac{1}{2}$=1.5mol，
所以通入Cl₂的物質(zhì)的量是原溶液中I^-物質(zhì)的量之比為：$\frac{1.5mol}{4mol}$=$\frac{3}{8}$，
故答案為：$\frac{3}{8}$，

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、正確選取實(shí)驗(yàn)藥品、能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論是解本題的關(guān)鍵，對(duì)學(xué)生來說難度中等．