為驗證氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器和甲中加熱裝置已略,氣密性已檢驗)。
實驗步驟:
1.在甲裝置中,打開活塞a,加熱,待裝置中充滿黃綠色氣體時,與丙裝置連接。
2.當丙裝置中FeC12溶液變黃時,停止加熱。
3.打開活塞c,使約2mL的溶液滴入試管中,檢驗溶液中的離子。
4.在乙裝置中,打開活塞b,待空氣排盡后,將乙中產(chǎn)生的氣體通入上述丙裝置變黃后的溶液中,一段時間后,停止。
5.更新丙中試管,打開活塞c,使約2mL的溶液滴入試管中,檢驗溶液中的離子。
回答下列問題:
(1)甲中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為______________________。
(2)用70%的硫酸制取SO2,反應(yīng)速率比用98%的硫酸快,原因是____________。
(3)實驗中,證明氧化性Fe3+>SO2的離子方程式為_____________。
(4)有I、II、III三組同學分別完成了上述實驗,實驗結(jié)果如下:
| 步驟3溶液中含有的離子 | 步驟5溶液中含有的離子 |
I | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42- |
Ⅱ | 有Fe3+無Fe2+ | 有SO42- |
Ⅲ | 有Fe3+無Fe2+ | 有Fe2+ |
(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2↑(2)70%的硫酸中c(H+)比98%的硫酸大
(3)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+(4)I、Ⅲ(有錯不得分,選不全得1分)(每空2分)
解析試題分析:(1)在加熱的條件下二氧化錳鈉氧化濃鹽酸生成氯氣,所以甲中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑。
(2)應(yīng)用70%的硫酸中c(H+)比98%的硫酸中c(H+)大,氫離子濃度大反應(yīng)速率快。
(3)鐵離子具有氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
(4)步驟3溶液中含有鐵離子生成,說明氯氣把亞鐵離子氧化生成鐵離子。根據(jù)氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性可知,氧化性是氯氣強于鐵離子;I組實驗中既有Fe3+又有Fe2+,這說明氯氣不足。因此能與SO2反應(yīng)的只有鐵離子。由于步驟5溶液中含有SO42-,這說明鐵離子把SO2氧化生成了硫酸,因此氧化性是鐵離子強于SO2,I正確;Ⅱ組實驗中有Fe3+無Fe2+,因此不能排除氯氣是否過量。實驗即使步驟5溶液中含有SO42-,也不能說明是被鐵離子氧化的,所以無法證明氧化性是鐵離子強于SO2。Ⅲ組實驗中有Fe3+無Fe2+,雖然不能說明氯氣是否過量。但由于在步驟5溶液中含有亞鐵離子,這說明在反應(yīng)中鐵離子被SO2還原,所以可以證明氧化性是鐵離子強于SO2,答案選I、Ⅲ。
考點:考查氯氣制備、外界條件對反應(yīng)速率的影響、氧化性強弱比較實驗探究
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
Ⅰ.鹵化物和鹵酸鹽在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用。某小組為探究其中一些鹽的性
質(zhì),查閱資料并進行實驗。查閱資料如下:
① BrO3- + 6I- + 6H+ = 3I2 + Br-+ 3H2O ② 2BrO3- + I2 = 2IO3- + Br2
③ IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ④ 2IO3- + 10Br-+ 12H+ = I2 + 5Br2 + 6H2O
實驗如下:
步驟 | 現(xiàn)象 |
ⅰ.向盛有30 mL 0.2 mol·L-1 KI溶液的錐形瓶中依次滴入幾滴淀粉溶液和足量稀硫酸,再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液 | 隨著KBrO3溶液滴入,溶液由無色變?yōu)樗{色并逐漸加深,最終保持不變 |
ⅱ.繼續(xù)向上述溶液中滴入KBrO3溶液 | 溶液的藍色逐漸褪去 |
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
在50 mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4g Cu,全部溶解,假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO2和NO,將反應(yīng)后溶液用蒸餾水稀釋至100 mL時測得c(NO3-)=3 mol·L-1。
(1)求稀釋后的溶液中H+的物質(zhì)的量濃度
(2)若a=9,求生成的氣體中NO2的物質(zhì)的量
(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液進行吸收,反應(yīng)原理如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。若將上述的NO2和NO的混合氣體通入1 mol·L-1的NaOH溶液恰好被吸收,求需要NaOH溶液的體積。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(10分)某研究性學習小組同學向Fe(NO3)3溶液中滴加淀粉KI溶液后,溶液呈藍色。他們對Fe(NO3)3溶液中將I-氧化的氧化劑進行了如下探究:
【實驗】分別向FeCl3溶液和HNO3溶液中滴加淀粉KI溶液后,發(fā)現(xiàn)溶液均顯藍色。
(1)FeCl3溶液與KI溶液反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)KI與HNO3反應(yīng)的離子方程式為I-+H++NO3-→NO↑+I2+H2O(未配平),反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 。
【提出假設(shè)】假設(shè)1:氧化劑只有Fe3+ 假設(shè)2:氧化劑只有NO3-(H+)
【設(shè)計實驗方案,驗證假設(shè)】
(3)請設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)
供選試劑:0.2mol?L-1的Fe(NO3)3溶液、0.2mol?L-1的KI溶液、0.01mol?L-1的KMnO4酸性溶液、0.01mol?L-1的KSCN溶液、CCl4溶液、淀粉溶液。(提示:NO3-在不同條件下的還原產(chǎn)物較復雜,有時難以觀察到氣體產(chǎn)生)
實驗步驟 | 預期現(xiàn)象和結(jié)論 |
①取5ml0.2mol?L-1的Fe(NO3)3溶液和5ml0.2mol?L-1的KI溶液,充分反應(yīng)后加入5ml CCl4溶液,振蕩靜置,取上層溶液,分置于A、B兩支試管中 | |
② ③ | 若溶液不變紅色,則假設(shè)1成立,否則假設(shè)1不成立; 若溶液顯紫色,則假設(shè)2成立,否則假設(shè)2不成立 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
半導體生產(chǎn)中常需要控制摻雜,以保證控制電阻率,三氯化磷(PCl3)是一種重要的摻雜劑。實驗室要用黃磷(即白磷)與干燥的Cl2模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl3,裝置如下圖所示:(部分夾持裝置略去)
已知黃磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5。PCl3遇水會強烈水解生成H3PO3和HCl;遇O2會生成POCl3,POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸點見下表:
請回答下列問題:
(1)A裝置中制氯氣的離子方程式為 。
(2)B中所裝試劑是 ,E中冷水的作用是 ,F(xiàn)中堿石灰的作用是 。
(3)實驗時,檢查裝置氣密性后,先打開K3通入干燥的CO2,再迅速加入黃磷。通干燥CO2的作用是 。
(4)粗產(chǎn)品中常含有POC13、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后.通過 (填實驗操作名稱),即可得到較純凈的PCl3。
(5)通過下面方法可測定產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù)
①迅速稱取1.00g產(chǎn)品,加水反應(yīng)后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00 mL 0.1000 mol/L碘水,充分反應(yīng);
③向②所得溶液中加入幾滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na2S2O3,溶液滴定
④重復②、③操作,平均消耗Na2S2O3,溶液8.40ml
已知: ,假設(shè)測定過程中沒有其他反應(yīng)。根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分數(shù)為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
半導體生產(chǎn)中常需要控制摻雜,以保證控制電阻率,三氯化磷(PCl3)是一種重要的摻雜劑。實驗室要用黃磷(即白磷)與干燥的Cl2模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl3,裝置如下圖所示:(部分夾持裝置略去)
A B C D E
已知黃磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5 PCl3遇水會強烈水解生成 H3PO3和HC1。遇O2會生成POCl3,POCl3溶于PCl3,PCl3、POCl3的熔沸點見下表:
物質(zhì) | 熔點/℃ | 沸點/℃ |
PCl3 | -112 | 75.5 |
POCl3 | 2 | 105.3 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
已知稀溴水和氯化鐵溶液都呈黃色,F(xiàn)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴液溴,振蕩后溶液呈黃色,現(xiàn)對溶液呈黃色的原因進行探究。
(1)限選用的試劑有:酸性高錳酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液、四氯化碳、硫氰化鉀溶液、硝酸銀溶液、淀粉—碘化鉀溶液。請完成以下實驗探究過程:
【提出假設(shè)】
假設(shè)1:溶液呈黃色不是發(fā)生化學反應(yīng)所致,是溶液中 引起的(填微粒的化學
式,下同)。
假設(shè)2:溶液呈黃色是發(fā)生化學反應(yīng)所致,是溶液中 引起的。
【設(shè)計實驗方案】
為了驗證上述假設(shè)1和假設(shè)2的推斷,請用簡要的文字說明你的實驗方案:
假設(shè)1方案: 。
假設(shè)2方案: 。
(2)根據(jù)高中所學的知識判斷,你認為 (填“假設(shè)1”或“假設(shè)2”)的推斷是正確的;若選用淀粉—碘化鉀溶液驗證你的假設(shè)是否可行? (填“可行”或“不可行”),理由是 。
(3)若向稀溴化亞鐵溶液中通入過量氯氣,反應(yīng)的離子方程式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某化學小組在學習元素周期律后,對教材中Fe2+氧化為Fe3+的實驗進一步思考,并提出問題:Cl2能將Fe2+氧化為Fe3+,那么Br2和I2能否將Fe2+氧化為Fe3+?
環(huán)節(jié)一:理論推測
部分同學認為Br2和I2都可能將Fe2+氧化為Fe3+,他們思考的依據(jù)是 。
部分同學認為Br2和I2都不能將Fe2+氧化為Fe3+,還有同學認為Br2能將Fe2+氧化為Fe3+而I2不能。他們思考的依據(jù)是從上到下鹵素單質(zhì)氧化性減弱。
環(huán)節(jié)二:設(shè)計實驗進行驗證
在大試管中加適量鐵粉,加入10 mL 稀鹽酸,振蕩試管,充分反應(yīng)后,鐵粉有剩余,取上層清液進行下列實驗。
實驗1:
試管 | 操作 | 現(xiàn)象 |
① | 先向試管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量紅棕色的溴水,振蕩試管 | 溶液為黃色 |
② | 先向試管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黃色的碘水,振蕩試管 | 溶液為黃色 |
操作 | 應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象 |
| |
操作 | 現(xiàn)象 |
向試管②所得溶液中繼續(xù)加入0.5 mLCCl4,充分振蕩,靜置一段時間后。取出上層溶液,滴加KSCN 溶液 | 靜置后,上層溶液幾乎無色,下層溶液為紫色;上層溶液滴加KSCN 溶液后,出現(xiàn)淺紅色 |
操作 | 現(xiàn)象 |
向另一支試管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5mL碘水后,再加入0.5mL 乙酸乙酯,充分振蕩,靜置一段時間后。取出下層溶液,滴加KSCN 溶液 | 靜置后,上層液為紫色,下層液幾乎無色;下層溶液滴加KSCN溶液后,沒有出現(xiàn)淺紅色 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
下圖是侯氏制堿法在實驗室進行模擬實驗的生產(chǎn)流程示意圖,則下列敘述正確的是( )
A.A氣體是CO2,B氣體是NH3 |
B.第Ⅲ步得到的晶體是Na2CO3·10H2O |
C.第Ⅱ步的離子方程式為Na++NH3·H2O+CO2===NaHCO3↓+NH |
D.第Ⅳ步操作的主要過程有溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶 |
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