19.某;瘜W實驗興趣小組在“探究鹵索單質(zhì)的氧化性”的系列實驗中發(fā)現(xiàn):在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入l~2滴溴水,振蕩后溶液呈黃色.
提出問題:Fe3+、Br2誰的氧化性更強?
(1)猜想:
①甲同學認為氧化性:Fe3+>Br2,故上述實驗現(xiàn)象不是發(fā)生化學反應所致,則溶液呈黃色是含Br2(填化學式,下同)所致.
②乙同學認為氧化性:Br2>Fe3+,故上述實驗現(xiàn)象是發(fā)生化學反應所致,則溶液呈黃色是含F(xiàn)e3+所致.
(2)設計實驗并驗證
丙同學為驗證乙同學的觀點,選用下列某些試劑設計出兩種方案進行實驗,并通過觀察實驗現(xiàn)象,證明了乙同學的觀點確實是正確的.
供選用的試劑:a.酚酞試液;b.CCl4;c.無水酒精;d.KSCN溶液.
請你在表中寫出丙同學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
(3)結(jié)論:氧化性:Br2>Fe3+.故在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入l~2滴溴水,溶液呈黃色所發(fā)生的離子反應方程式為Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-
(4)實驗后的思考
①根據(jù)上述實驗推測,若在溴化亞鐵溶液中通入氯氣,首先被氧化的離子是:Fe2+(填離子的化學式).
②在100mL FeBr2溶液中通入2.24L Cl2(標準狀況),溶液中有1/2的Br-被氧氣成單質(zhì)Br2,則原FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為1mol•L-1

分析 (1)①氧化性Fe3+>Br2時,Br2不能將Fe2+氧化為Fe3+;
②氧化性Fe3+<Br2時,Br2能將Fe2+氧化為Fe3+;
(2)證明乙同學的觀點是否正確,可檢驗是否生成了Fe3+,所用試劑為KSCN溶液,也可檢驗Br2是否已反應掉,所用試劑為CCl4
(3)溴單質(zhì)氧化性較強,能將亞鐵離子氧化為Fe3+;
(4)①還原性Fe2+>Br-,若在溴化亞鐵溶液中通入氯氣,首先氧化還原性強的離子;
②$\frac{1}{2}$的Br-被氧化時Fe2+已全部反應,產(chǎn)物為FeCl3、Br2、FeBr3,且產(chǎn)物中Br2和FeBr3為3:2的關(guān)系,據(jù)此可得化學方程式為:6FeBr2+6Cl2═4FeCl3+3Br2+2FeBr3,根據(jù)方程式計算FeBr2的物質(zhì)的量,進而計算其物質(zhì)的量濃度.

解答 解:(1)①氧化性Fe3+>Br2時,反應2Fe2++Br2═2Fe3++2Br-不能發(fā)生,導致溶液呈黃色的微粒僅有Br2
故答案為:Br2;
②氧化性Fe3+<Br2時,反應2Fe2++Br2═2Fe3++2Br-能夠發(fā)生,導致溶液呈黃色的微粒僅有Fe3+,
故答案為:Fe3+
(2)證明乙同學的觀點是否正確,可檢驗是否生成了Fe3+,所用試劑為KSCN溶液,預期現(xiàn)象為溶液變成血紅色,也可檢驗Br2是否已反應掉,所用試劑為CCl4,預期現(xiàn)象為CCl4層呈無色,
故答案為:

選用試劑實驗現(xiàn)象
方案1bCCl4層呈無色
方案2d溶液變紅色
;
(3)氧化性:Br2>Fe3+,溶液呈黃色所發(fā)生的離子反應方程式為:Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-
故答案為:Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-;
(4)①還原性Fe2+>Br-,若在溴化亞鐵溶液中通入氯氣,首先被氧化的離子是Fe2+,
故答案為:Fe2+;
②$\frac{1}{2}$的Br-被氧化時Fe2+已全部反應,產(chǎn)物為FeCl3、Br2、FeBr3,且產(chǎn)物中Br2和FeBr3為3:2的關(guān)系,據(jù)此可得化學方程式為6FeBr2+6Cl2═4FeCl3+3Br2+2FeBr3,則n(FeBr2)=n(Cl2)=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol,ze c(FeBr2)=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol•L-1
故答案為:1mol•L-1

點評 本題考查物質(zhì)性質(zhì)的探究與實驗方案設計,根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設計實驗方法,熟練掌握元素化合物性質(zhì),(4)中利用總反應方程式解答,可以避免離子方程式的繁瑣.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽的水解平衡都可看作化學平衡的一種.請根據(jù)所學化學知識回答下列問題:

(1)次磷酸(H3PO2)是一種精細化工產(chǎn)品,是一元中強酸,則NaH2PO2是正鹽(填“正鹽”還是“酸式鹽”),其溶液中離子濃度由大到小的順序應為c(Na+)>c(H2PO2-)>c(OH-)>c(H+ ),將0.2mol•L-1 H3PO2溶液與0.2mol•L-1NaOH溶液等體積混合后所得溶液中:c(H2PO2-)+c(OH-)-c(H+)=0.1mol•L-1.(溶液體積變化忽略不計)
(2)某同學查閱資料得知常溫下0.1mol•L-1Na2CO3中,發(fā)生水解的CO32-不超過其總量的10%.請設計實驗加以證明測0.1 mol•L-1Na2CO3溶液pH,pH≤12(寫出實驗方案及預期觀察到的現(xiàn)象).
(3)室溫下,向0.01mol•L-1NH4HSO4溶液中滴加0.01mol•L-1NaOH溶液至中性,得到的溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+).
(4)由短周期元素組成的A、B兩種鹽可發(fā)生下列變化,且B的焰色反應呈黃色(圖中其它生成物未列出)
A和B的混合物溶于水發(fā)生反應的離子方程式Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑.
B、E兩溶液混合反應時,其反應的離子方程式AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應的氣體產(chǎn)物成分進行研究.
(1)提出假設:①該反應的氣體產(chǎn)物是CO2.   ②該反應的氣體產(chǎn)物是CO.③該反應的氣體產(chǎn)物是CO2、CO的混合物
設計方案如圖所示,將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應,測定參加反應的碳元素與氧元素的質(zhì)量比.

(2)查閱資料:氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應.實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)飽和溶液混合加熱反應制得氮氣.請寫出該反應的離子方程式:NH4++NO2-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2↑+2H2O.
(3)實驗步驟:
①按上圖連接裝置,并檢查裝置的氣密性,稱取3.20g氧化鐵、2.00g碳粉混合均勻,放入48.48g的硬質(zhì)玻璃管中;
②加熱前,先通一段時間純凈干燥的氮氣;
③停止通入N2后,夾緊彈簧夾,加熱一段時間,澄清石灰水(足量)變渾濁;
④待反應結(jié)束,再緩緩通入一段時間的氮氣.冷卻至室溫,稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24g;
⑤過濾出石灰水中的沉淀,洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為2.00g.
步驟②、④中都分別通入N2,其作用分別為反應前排盡裝置內(nèi)的空氣、確保反應得到的CO2全部通過B裝置
(4)數(shù)據(jù)處理:試根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,寫出該實驗中氧化鐵與碳發(fā)生反應的化學方程式:Fe2O3+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+CO↑+CO2↑.
(5)實驗反思:學習學習小組有同學認為應對實驗裝置進一步完善.
①甲同學認為:應將澄清石灰水換成Ba(OH)2溶液,其理由是Ba(OH)2的溶解度大于Ca(OH)2,保證產(chǎn)生的CO2全部被裝置B吸收,避免其逸出造成測定誤差.
②此裝置存在一定缺陷,請你指出沒有尾氣處理裝置.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.下列表述中正確的是( 。
A.已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6 kJ/mol,則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ
B.由C(石墨,s)═C(金剛石,s)△H=+11.9 kJ•mol-1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定
C.同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和點燃條件的△H不同
D.任何一個化學變化都伴隨著能量的變化

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14.草酸(H2C2O4)是一種重要的化工原料,常溫下其K1=5.4×10-2、K2=5.4×10-5.常溫下幾種草酸鹽溶液的pH見下表:
編號
溶液0.01mol/L KHC2O40.01mol/L K2C2O4溶液①與溶液②等體積混合
pH3.18.1未測定
下列溶液中離子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( 。
A.①中:c(K+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H+)>c(OH-
B.②中:c(K+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(OH-)>c(H+
C.③中:c(K+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(OH-)>c(H+
D.③中:2c(OH-)+c(C2O42-)=3c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+2c(H+

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4.下列變化中不屬于化學變化的是(  )
A.紫色的石蕊試液中通入CO2后變色B.SO2漂白草編制品
C.木炭使紅棕色的NO2氣體褪色D.淀粉遇碘變藍色

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11.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列判斷正確的是(  )
A.11.1 mol•L-1KCIO3溶液中含有的氯離子數(shù)目為NA
B.標準狀況下,22.4L H2O含有的分子數(shù)目為NA
C.16g O2與16gO3含有的氧原子數(shù)目相等
D.1 mol Zn變?yōu)閆n2+時失去的電子數(shù)目為NA

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.MnO2和鋅是制造干電池的主要原料.
電解法生產(chǎn)MnO2傳統(tǒng)的工藝主要流程為:軟錳礦加煤還原焙燒;用硫酸浸出焙燒料;浸出液(主要含Mn2+)經(jīng)凈化后再進行電解,MnO2在電解池的陽極析出.
90年代后期發(fā)明了生產(chǎn)MnO2和鋅的新工藝,主要是采用軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量Al2O3和SiO2雜質(zhì))和閃鋅礦(主要成分為ZnS,含少量FeS、CuS、CdS雜質(zhì))為主要原料,經(jīng)過除雜后,得到含Zn2+、Mn2+離子的溶液,再通過電解同時獲得MnO2和鋅.簡化流程框圖如下(中間產(chǎn)物的固體部分已經(jīng)略去):

已知各種金屬離子完全沉淀的pH如下表:
Zn2+Mn2+Fe2+Fe3+Al3+
pH8.010.19.03.24.7
回答下列問題:
(1)步驟①中,軟錳礦、閃鋅礦粉與硫酸溶液共熱時析出硫的反應為氧化還原反應,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,請寫出MnO2在酸性溶液中分別和CuS和FeS發(fā)生反應的化學方程式:MnO2+CuS+2H2SO4=MnSO4+CuSO4+S↓+2H2O、MnO2+2FeS+6H2SO4=Fe2(SO43+3MnSO4+2S↓+6H2O.
(2)步驟②加入金屬鋅是為了回收金屬,回收金屬的主要成份為Cu、Cd(用化學符號表示)
(3)步驟③物質(zhì)C由多種物質(zhì)組成,其中含有兩種固體,其中一種為MnO2,其作用是將Fe2+氧化為Fe3+
,另外一種固體物質(zhì)可為Zn(OH)2
(4)步驟④中電解過程中MnO2在陽極析出,該電極上發(fā)生的反應方程式為Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
.產(chǎn)品D的化學式為H2SO4,該物質(zhì)對整個生產(chǎn)的意義是用于溶解軟錳礦和閃鋅礦,循環(huán)使用.

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11.在如圖所示的裝置中,用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4制備Fe(OH)2
(1)在試管I中加的試劑是A
A.鐵屑、稀H2SO4B.NaOH溶液
(2)為了制得白色Fe(OH)2沉淀,在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑,打開止水夾,塞緊塞子后的實驗步驟是檢驗A口排出氣體的純度,再關(guān)閉止水夾.
(3)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色,其理由是試管Ⅰ中反應生成的氫氣,充滿了整個實驗裝置,外界空氣不易進入.

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