Question

I．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行Cl₂、NH₃的制備及性質(zhì)檢驗等實(shí)驗的流程和部分裝置如圖1：

①利用A、G裝置設(shè)計一個簡單的實(shí)驗驗證Cl₂、Fe³⁺、I₂的氧化性強(qiáng)弱為Cl₂＞Fe³⁺＞I₂（實(shí)驗中不斷地小心振蕩G裝置中的試管）．請寫出A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

，試劑M為

FeI₂

溶液，證明氧化性為Cl₂＞Fe³⁺＞I₂的實(shí)驗現(xiàn)象是

先觀察到下層CCl₄由無色變?yōu)樽霞t色，后看到上層溶液由淺綠色變?yōu)辄S色

．
②已知3Cl₂+2NH₃═6HCl+N₂，當(dāng)D的燒瓶中充滿黃綠色氣體后，關(guān)閉a、c打開b，D中的現(xiàn)象為

黃綠色氣體消失，產(chǎn)生白煙

，反應(yīng)一段時間后，關(guān)閉b打開c，觀察到的現(xiàn)象為

燒杯中的液體進(jìn)入燒瓶中，形成噴泉

．
II．用如圖2所示裝置進(jìn)行中和熱測定實(shí)驗，請回答下列問題：
①從實(shí)驗裝置上看，圖中缺少的一種玻璃儀器是

環(huán)形玻璃攪拌棒

．
②使用補(bǔ)全儀器后的裝置進(jìn)行實(shí)驗，取50mL  0.30mol/L H₂SO₄溶液與50mL  0.65mol/L NaOH溶液在小燒杯中進(jìn)行中和反應(yīng)，三次實(shí)驗溫度平均升高4.0℃．近似認(rèn)為0.65mol/L NaOH溶液和0.30mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/（g?℃）．通過計算可得中和熱△H=

-55.7kJ?mol^-1

，
③實(shí)驗中若用60mL0.30mol?L^-1H₂SO₄溶液跟50mL0.65mol?L^-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗相比，所求中和熱

相等

　（填“相等”、“不相等”）；若用50mL0.60mol?L^-1醋酸代替H₂SO₄溶液進(jìn)行上述實(shí)驗，測得反應(yīng)前后溫度的變化值會

偏小

�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”、“不受影響”）．

Answer 1

分析：I．①實(shí)驗室用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣；氯氣有強(qiáng)氧化性，能氧化還原性的微粒，根據(jù)溶液中顏色的變化判斷微粒氧化性的強(qiáng)弱；
②氯氣和氨氣反應(yīng)生成氯化氫和氮?dú)�，氯化氫和氨氣相遇生成白色煙氯化銨，氯氣的顏色消失；發(fā)生一系列的反應(yīng)后燒杯內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變小，形成噴泉；
II．①環(huán)形玻璃攪拌棒起攪拌作用；
②先根據(jù)反應(yīng)方程式計算生成水的物質(zhì)的量，再根據(jù)比熱容計算放出的熱量，放出的熱量除以水的物質(zhì)的量就是中和熱；
③中和熱不隨反應(yīng)的酸或堿的物質(zhì)的量改變；醋酸是弱電解質(zhì)，電離過程對熱量有影響．

解答：解：I．①實(shí)驗室用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣，反應(yīng)離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；氯氣有氧化性，要檢驗微粒的氧化性，應(yīng)該選擇還原性的物質(zhì)，所以M是FeI₂；氯氣先和碘離子反應(yīng)生成碘單質(zhì)，四氯化碳能萃取碘，所以下層由無色變成紫紅色，碘離子完全被氧化后，氯氣再和亞鐵離子反應(yīng)生成鐵離子，使上層溶液由亞鐵離子顏色變成鐵離子顏色，即由淺綠色變成黃色，由此證明氧化性Cl₂＞Fe³⁺＞I₂，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；FeI₂；先觀察到下層CCl₄由無色變?yōu)樽霞t色，后看到上層溶液由淺綠色變?yōu)辄S色；
②氯氣和氨氣反應(yīng)生成氯化氫和氮?dú)�，氯化氫和氨氣相遇立即反�?yīng)生成白煙氯化銨，所以看到的現(xiàn)象是黃綠色氣體消失，產(chǎn)生白煙；反應(yīng)一段時間后，關(guān)閉b打開c，燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于空氣壓強(qiáng)導(dǎo)致燒杯中的液體進(jìn)入燒瓶中，形成噴泉，
故答案為：黃綠色氣體消失，產(chǎn)生白煙；燒杯中的液體進(jìn)入燒瓶中，形成噴泉；
II．①環(huán)形玻璃攪拌棒起攪拌作用，使溶液溫度一致，否則測量溫度不準(zhǔn)確，故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
②放出的熱量Q=4.18J/（g?℃）×100g×4℃=1672J=1.672KJ，50mL0.30mol/L H₂SO₄溶液與50mL0.65mol/L NaOH溶液生成水的物質(zhì)的量是0.03mol，所以生成1mol水放出的熱量=

1.672KJ

0.03mol

=55.7KJ/mol，故答案為：-55.7kJ?mol^-1；
③中和熱不隨反應(yīng)物量的多少變化，故相等；醋酸是弱電解質(zhì)，醋酸的電離是吸熱過程，所以導(dǎo)致溶液的溫度偏小，故答案為：相等；偏小．

點(diǎn)評：本題考查了氧化性和還原性的比較、中和熱的測定等知識點(diǎn)，難度不大，注意測量中和熱時，酸和堿必須是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，且必須是稀溶液．