某研究小組對“Br2和I2能否將Fe2+氧化為Fe3+”這一課題進(jìn)行實驗和探究。請你完成相關(guān)問題的回答。
(1)提出合理的假設(shè)
假設(shè)1: Br2和I2都可以將Fe2+氧化為Fe3+;
假設(shè)2: Br2和I2都不能將Fe2+氧化為Fe3+;
假設(shè)3:
(2)實驗驗證
在大試管中加適量鐵粉,加入10 mL 稀硫酸,振蕩試管,充分反應(yīng)后,鐵粉有剩余,將所得的FeSO4溶液稀釋到200mL,備用。
實驗Ⅰ:向試管1中加入2 mL淺綠色的 FeSO4溶液,再滴加少量紅棕色的溴水,振蕩試管,溶液為黃色;
實驗Ⅱ:向試管2中加入2 mL淺綠色的 FeSO4溶液,再滴加少量棕黃色的碘水,振蕩試管,溶液為黃色。
(3)對實驗現(xiàn)象的分析與討論
①甲同學(xué)認(rèn)為實驗Ⅰ的現(xiàn)象說明溴水能將Fe2+氧化,離子方程式為 。
②乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該補充實驗,才能得出甲的結(jié)論。乙的實驗操作以及預(yù)期現(xiàn)象是 。
③該小組同學(xué)對實驗Ⅱ中溶液呈黃色的原因展開了討論:
可能1:碘水與 FeSO4溶液不反應(yīng),黃色是碘水稀釋后的顏色。
可能2: 。
丙同學(xué)和丁同學(xué)分別設(shè)計了以下實驗方案以確定可能的原因。
丙方案:向試管2所得溶液中繼續(xù)加入0.5mLCCl4,充分振蕩,靜置一段時間后。取出上層溶液,滴加幾滴KSCN 溶液;
丁方案:向試管2所得溶液中繼續(xù)加入加入0.5mL乙酸乙酯,充分振蕩,靜置一段時間后。取出下層溶液,滴加幾滴KSCN 溶液;
你認(rèn)為 方案為最佳方案,理由是 。
(4)拓展延伸
①為準(zhǔn)確測定此實驗所用的FeSO4溶液的濃度,某同學(xué)補充了以下實驗:
滴定:量取20.00mL稀釋后得到的溶液于錐形瓶中,將0.0200mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入50mL中,滴定至終點,記錄數(shù)據(jù)。重復(fù)滴定2次。平均消耗KMnO4溶液V mL。
②計算:此實驗中所用的FeSO4溶液的物質(zhì)的量濃度= mol/L(要求只列出算式,不需運算)。
(已知反應(yīng)式:Fe2+ + MnO4- +H+ — Fe3+ + Mn2+ + H2O,未配平)
(1)假設(shè)3:Br2能將Fe2+氧化為Fe3+而I2不能(2分)
(3)①2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-(2分)
②取少量實驗Ⅰ的黃色溶液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,振蕩,溶液變?yōu)榧t色。(3分)
③可能2:碘水與FeSO4溶液發(fā)生反應(yīng)生成Fe2(SO4)3, Fe2(SO4)3溶液也是黃色的,所以溶液的顏色沒有明顯的變化。(2分,表述合理給分)丁(2分);理由:亞鐵離子與空氣接觸容易被氧化,丁方案中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。(3分,表述合理給分)
(4)①酸式滴定管(1分)②0.0200×V×10-3×5 /(20×10-3)或0.0200×V×5 /20(2分)
解析試題分析:(1)根據(jù)前兩個假設(shè),結(jié)合溴與碘的氧化性 的強弱,提出第三個假設(shè):Br2能將Fe2+氧化為Fe3+而I2不能;
(3)①溴氧化亞鐵離子為鐵離子,本身被還原成溴離子,離子方程式為2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
②需要補充的實驗?zāi)康氖球炞C鐵離子的存在,所以取少量實驗Ⅰ的黃色溶液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,振蕩,溶液變?yōu)榧t色,說明溴水能將Fe2+氧化;
③可能2是碘水與 FeSO4溶液反應(yīng)生成硫酸鐵,鐵離子的顏色也為黃色;丁方案更合理,因為乙酸乙酯的密度比水小,且不溶于水,在溶液的上層,可以起到隔絕空氣的作用,防止亞鐵離子被空氣中的氧氣氧化;同時還起到萃取的作用,碘在有機溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度,所以萃取后向下層液體中滴加KSCN溶液,判斷有無鐵離子生成;
(4)①酸性高錳酸鉀溶液的氧化性強所以用酸式滴定管裝酸性高錳酸鉀溶液;②根據(jù)得失電子守恒,亞鐵離子與高錳酸根離子之間的物質(zhì)的量比例關(guān)系為5Fe2+~MnO4-,所以硫酸亞鐵的濃度為0.0200×V×10-3×5 /(20×10-3)mol/L。
考點:考查對實驗的設(shè)計、判斷、分析能力,氧化還原反應(yīng)的計算
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知硫氰(SCN)2為擬鹵素,其分子及陰離子的性質(zhì)與鹵素性質(zhì)相似。完成下列填空:將硫氰化鉀溶液與氯化鐵溶液混合,溶液變?yōu)檠t色。
(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
將生成的血紅色溶液分為四等份,進(jìn)行如下實驗(第四份是對照):
(2)第一份中加入少量的氯化鉀固體,溶液的顏色 (填“會”或“不會”)加深。
(3)第二份中滴加入碘化鉀溶液至過量,再加入四氯化碳,充分振蕩,最終水層接近無色,四氯化碳層呈 色,寫出該過程的離子方程式
。
向該溶液中滴加少量溴水,水溶液又變?yōu)檠t色,則氧化性Br2 (SCN)2(填“大于”、“小于”或“無法確定”)。
(4)第三份中加入少量酸性高錳酸鉀溶液,血紅色褪去。完成并配平該反應(yīng)的離子方程式。若含 mol高錳酸鉀的溶液完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子2mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題
將12 .8g銅與一定濃度、一定體積的硝酸反應(yīng),銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L,將反應(yīng)后的溶液稀釋至500mL,請計算:
(1)反應(yīng)后溶液中硝酸銅的物質(zhì)的量濃度?
(2)NO,NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積各為多少升?
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(7分)海水是巨大的資源寶庫,從海水中提取食鹽和溴的過程如下:
(1)步驟Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的是_____________________。
(2)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達(dá)95%,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_________________,
由此反應(yīng)可知,除環(huán)境保護(hù)外,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是: _________________。
(3)蘭州一中某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法,查閱了有關(guān)資料知:Br2的沸點為59 ℃,微溶于水,有毒并有強腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后,畫了如下裝置簡圖:
請你參與分析討論:
①圖中儀器B的名稱是__________。
②實驗裝置氣密性良好,要達(dá)到提純溴的目的,操作中如何控制關(guān)鍵條件? ____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
某化學(xué)興趣小組在探究鹵素單質(zhì)的氧化性的實驗中發(fā)現(xiàn),在足量的氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,振蕩后溶液呈黃色,原因是什么?Br2能否氧化Fe2+,F(xiàn)e3+與Br2誰的氧化性更強?
(1)甲同學(xué)認(rèn)為:Br2不能氧化Fe2+,F(xiàn)e3+的氧化性大于Br2,產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因不是化學(xué)反應(yīng)所致,溶液呈黃色是含 (填化學(xué)式,下同)所致。
(2)乙同學(xué)認(rèn)為:Br2將Fe2+氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+的氧化性小于Br2,產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是化學(xué)反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是含 所致。
(3)丙同學(xué)為驗證乙同學(xué)的觀點,選擇下列試劑,設(shè)計出兩種方案進(jìn)行實驗,并通過觀察實驗現(xiàn)象,證明了乙同學(xué)的觀點是正確的,供選用的試劑:a.酚酞試劑;b.CCl4;c.無水酒精;d.KSCN溶液。請你在下表中寫出丙同學(xué)選用的試劑及實驗中觀察到的現(xiàn)象。(試劑填序號)
選用試劑 | 實驗現(xiàn)象 |
方案1 | |
方案2 | |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
某化學(xué)小組在學(xué)習(xí)元素周期律知識后,對教材中Cl2將Fe2+氧化成Fe3+的實驗進(jìn)一步思考,并提出問題:Cl2能將Fe2+氧化成Fe3+,那么Br2和I2能否將Fe2+氧化成Fe3+?
環(huán)節(jié)一:理論推測。
部分同學(xué)認(rèn)為Br2和I2都能將Fe2+氧化成Fe3+,依據(jù)是
____________________________________________。
部分同學(xué)認(rèn)為Br2和I2都不能將Fe2+氧化成Fe3+。還有同學(xué)認(rèn)為Br2能將
Fe2+氧化成Fe3+,而I2不能,依據(jù)是同一主族從上到下鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸減弱。
環(huán)節(jié)二:設(shè)計實驗進(jìn)行驗證。
向大試管中加入適量鐵粉,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(jìn)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新制的FeCl2溶液,再向試管中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新制的FeCl2溶液,再向試管中滴加少量棕黃色的碘水,振蕩試管 | 溶液為黃色 |
操作 | 現(xiàn)象 |
| |
操作 | 現(xiàn)象 |
向試管②所得的溶液中繼續(xù)加入0.5 mL CCl4,充分振蕩,靜置一段時間。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;取上層溶液滴加KSCN溶液后,溶液呈淺紅色 |
操作 | 現(xiàn)象 |
向另一支試管中加入2 mL新制的FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振蕩,靜置一段時間。取出下層溶液,滴加KSCN溶液 | 靜置后,上層溶液為紫色,下層溶液幾乎無色;取下層溶液,向其中滴加KSCN溶液后,溶液沒有呈淺紅色 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
硫酸鈉-過氧化氫-氯化鈉加合物(xNaSO4·yH2O2·zNaCl)又稱固體雙氧水,是一種新型精細(xì)化工產(chǎn)品,具有漂白、殺菌、消毒等作用。為探究該加合物的組成,某化學(xué)興趣小組設(shè)計并進(jìn)行了如下實驗:
第一步:準(zhǔn)確稱取6.945g樣品,配制成250.00ml無色溶液A
第二步:準(zhǔn)確量取25.00ml溶液A于錐形瓶中,加適量稀硫酸酸化后,用0.0400mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗溶液KMnO420.00ml
第三步:另取25.00ml溶液A,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體0.932g.
請回答下列問題:
(1)欲配制無色溶液A,所需要的儀器除藥匙、分析天平、玻璃棒、膠頭滴管外,還應(yīng)有 。
(2)配平下列離子方程式______MnO4-+_____H2O2+_________=______Mn2++_____O2↑+______。
(3)滴定前,KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛裝于中 (填儀器名稱),滴定終點現(xiàn)象為 。
(4)第三步能否通過加入AgNO3溶液的方法來測定?為什么
(5)滴定前,滴定管用蒸餾水洗凈后,未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,則Y值______________(填“偏
高 偏低 無影響”)
(6)通過計算確定樣品的組成為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
硫及其化合物有廣泛的應(yīng)用,對SO2性質(zhì)的研究是高中化學(xué)教學(xué)的一項重要內(nèi)容。
I.對比研究是一種重要的研究方法。若將硫的單質(zhì)及部分化合物按如下表所示分成3 組,則第2組中物質(zhì)M的化學(xué)式是 。
第1組 | 第2組 | 第3組 |
S (單質(zhì)) | SO2、H2SO3、M、NaHSO3 | SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4 |
n(SO32—):n(HSO3—) | 91:9 | 1:1 | 9:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
序號 | 實驗方案 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
方案① | 往第一份試液中加入KMnO4溶液溶液 | 紫紅色褪去 | SO2與Fe3+反應(yīng)生成了Fe2+ |
方案② | 往第二份試液中加入 | | SO2與Fe3+反應(yīng)生成了Fe2+ |
方案③ | 往第二份試液中加入 | | SO2與Fe3+反應(yīng)生成了SO42— |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
科學(xué)家研制出了一種新型的貯氫材料——鎂鋁合金。這種鎂鋁合金具有特定的組成,其成分可表示為Mg17Al12。其貯氫和釋氫的原理可表示為:Mg17Al12+17H2 17MgH2+12Al
下列有關(guān)說法正確的是( )
A.該合金的熔點介于鎂和鋁的熔點之間 |
B.Mg17Al12是離子化合物 |
C.732g的合金能吸收380.8L氫氣 |
D.熔煉制備Mg17Al12時需通入氬氣,目的是防止金屬被氧化 |
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