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。他們思考的依據是從上到下鹵素單質氧化性減弱。
環(huán)節(jié)二:設計實驗進行驗證
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 |
(12分)
環(huán)節(jié)一:均為第七主族單質,氧化性均較強 (2分)(表述合理給分)
環(huán)節(jié)三:
(1) 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- (2分)操作 應該觀察到的現(xiàn)象 取少量①的黃色溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,振蕩,
(1分)溶液變?yōu)榧t色
(1分)
(2)可能2:碘水與FeCl2溶液發(fā)生反應,但FeCl3溶液也是黃色的,所以沒有明顯現(xiàn)象。
(2分)(表述合理給分)
亞鐵離子與空氣接觸會被氧化,加入乙酸乙酯既可作為萃取劑又能起到液封的作用,減少空氣對實驗的影響。(2分)(表述合理給分)
(3)同一主族元素從上到下原子核外電子層數依次增多,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,氧化性減弱。(2分)(表述合理給分)
解析試題分析:環(huán)節(jié)一:根據元素周期律,以Cl2為類比對象,敘述合理即可,故答案:均為第七主族單質,氧化性均較強 (2分)(表述合理給分)
環(huán)節(jié)三:
類比Cl2,Br2作氧化劑,發(fā)生的反應 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- ,故答案:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- (2分)
實驗一中無法確定是否含有Fe3+ ,需用SCN―溶液檢驗,故答案:操作 應該觀察到的現(xiàn)象 取少量①的黃色溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,振蕩,
(1分)溶液變?yōu)榧t色
(1分)
(2)可能2:碘水和Fe3+ 溶液都是黃色,所以可能是碘水與FeCl2溶液發(fā)生反應,但現(xiàn)象不明顯,答案:碘水與FeCl2溶液發(fā)生反應,但FeCl3溶液也是黃色的,所以沒有明顯現(xiàn)象。(2分)(表述合理給分)
Fe2+ 具有較強的還原性,在實驗中要消除空氣中氧氣對實驗帶來的影響,所用的萃取劑密度比水小更合理,既作萃取劑,又起液封的作用,故答案:亞鐵離子與空氣接觸會被氧化,加入乙酸乙酯既可作為萃取劑又能起到液封的作用,減少空氣對實驗的影響。(2分)(表述合理給分)
(3)結構決定性質,同一主族元素從上到下原子核外電子層數依次增多,是Cl2、Br2、I2氧化性逐漸減弱的根本原因,故答案:同一主族元素從上到下原子核外電子層數依次增多,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,氧化性減弱。(2分)(表述合理給分)
考點:實驗探究、元素及其化合物、元素周期律
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
高錳酸鉀和二氧化錳是中學化學常用的化學試劑。根據下面相關的信息回答下列問題:
(1)已知:
②
錳有多種化合價,如+7、十6、+4、+2價等,在中性溶液里高錳酸鉀的還原產物為 (填化學式)。
(2)查閱相關資料:發(fā)生如下反應(反應未配平):
已知在高錳酸鉀固體表面滴加濃鹽酸,發(fā)生的半反應為
如果在盛有氯化錳溶液的試管中加入適量XeO3,振蕩試管,可能觀察到的現(xiàn)象是 。
(3)已知草酸(H2C2O4)為二元弱酸,取少量草酸晶體溶于酸性高錳酸鉀溶液,溶液的紫色褪去。
寫出該反應的離子方程式 。
(4)MnO2是一種重要的無機功能材料,制備MnO2的方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液,陽極的電極反應式為 ,F(xiàn)以鉛蓄電池為電源電解酸化的MnSO4溶液,如圖所示,鉛蓄電池的總反應方程式為 ,當蓄電池中有4mol H+被消耗時,則電路中通過的電子的物質的量為 ,MnO2的理論產量為 g。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
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)生反應的化學方程式為______________________。
(2)用70%的硫酸制取SO2,反應速率比用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+ |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
Na2SO3在空氣中易被氧化而變質。某同學為證明Na2SO3有還原性,從一瓶實驗室長期存放的Na2SO3固體中取出少量溶于水,滴入一定量的燒堿溶液和少許溴水,振蕩后溶液變?yōu)闊o色。
(1)在堿性溶液中Br2和Na2SO3反應的離子方程式 。
(2)反應后的溶液含有SO32-、SO42-、Br-、OH-等陰離子,下表是某同學鑒定其中SO32-、SO42-和Br-的實驗報告,請完成未填完的部分。
限選試劑:2 mol·L-1HCl;1 mol·L-1 H2SO4;l mol·L-1BaCl2;l mol·L-1Ba(NO3)2;1 mol·L-1 KMnO4、CCl4;新制飽和氯水;品紅溶液。
編號 | 實驗操作 | 預期現(xiàn)象和結論 |
步驟① | 取少量待測液加入試管中,加入過量2mol·L-1HCl,再滴加適量1 mol·L-1BaCl2 溶液。 | 有白色沉淀生成,證明待測液中含有、SO42- 。 |
步驟② | | |
步驟③ | | |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
二氧化氮(NO2)是一種具有高度活性的氣態(tài)物質,NO2與Na2O2均具有較強的氧化性,某研究性學習小組對二者能否發(fā)生反應進行探究。
【實驗】
下列關于實驗室制備NO2的說法正確的是_______
a.實驗室常用銅和濃硝酸反應制取二氧化氮
b.二氧化氮常用向下排空氣法收集
c.二氧化氮易溶于水,尾氣可用水吸收.
d.用注射器收集的二氧化氮,壓縮后顏色變淺
e.實驗后容器中殘留液需用堿液處理
【提出假設】
假設一:NO2與Na2O2二者不反應;
假設二:NO2能被Na2O2氧化;
假設三:
【查閱文獻】
NO2在反應中能生成HNO3和HNO2;HNO2旣有氧化性,又有還原性,能被強氧化劑如KMnO4氧化。
【設計實驗】
(1)實驗時,將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中,淡黃色粉末完全變成白色,說明假設 不成立。
(2)若假設二成立,反應的化學方程式是 。
(3)為驗證假設二是否成立,該小組同學做了如下定性實驗研究,請完成下表內容。
實驗步驟 (不要求寫具體操作過程,儀器任選) | 預期的實驗現(xiàn)象及結論 |
取適量的白色固體置于試管中,………… | |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
觀察是研究物質性質的一種基本方法.一同學將一小塊金屬鈉露置于空氣中,觀察到下列現(xiàn)象:銀白色→①變灰暗→②變白色→③出現(xiàn)液滴→④白色固體,下列說法中正確的是 ( )
A.①發(fā)生了氧化還原反應 | B.②變白色是因為生成了碳酸鈉 |
C.③是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液 | D.④只發(fā)生物理變化 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
把一塊鎂鋁合金投入到1 mol/L酸中,待合金完全溶解后,再往溶液里加入1 mol/L NaOH溶液,生成沉淀的物質的量隨加入NaOH溶液的體積變化的關系如下圖所示,下列說法中錯誤的是( )
A.鹽酸的體積為80ml | B.a的取值范圍為0≤ a <50 |
C.n(Mg2+)<0.025mol | D.當a值為30時,b值為0.01 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
已知HCO3―+AlO2― +H2O=CO32― +Al(OH)3↓;將足量的KHCO3溶液不斷滴入含等物質的量的KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀的物質的量與滴入的KHCO3溶液體積的關系可表示為
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