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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析與討論
①甲同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)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(bǔ)充實(shí)驗(yàn),才能得出甲的結(jié)論。乙的實(shí)驗(yàn)操作以及預(yù)期現(xiàn)象是                                                                    。
③該小組同學(xué)對實(shí)驗(yàn)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(jì)了以下實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)所用的FeSO4溶液的濃度,某同學(xué)補(bǔ)充了以下實(shí)驗(yàn):
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(diǎn),記錄數(shù)據(jù)。重復(fù)滴定2次。平均消耗KMnO4溶液V mL。
②計(jì)算:此實(shí)驗(yàn)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(yùn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證鐵離子的存在,所以取少量實(shí)驗(yàn)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?yàn)橐宜嵋阴サ拿芏缺人,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(shí)還起到萃取的作用,碘在有機(jī)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(qiáng)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(diǎn):考查對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、判斷、分析能力,氧化還原反應(yīng)的計(jì)算

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(shí)驗(yàn)(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(jì)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(jì)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)為59 ℃,微溶于水,有毒并有強(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)興趣小組在探究鹵素單質(zhì)的氧化性的實(shí)驗(yàn)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(qiáng)?
(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(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn),選擇下列試劑,設(shè)計(jì)出兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,證明了乙同學(xué)的觀點(diǎn)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(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。(試劑填序號)

選用試劑
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
方案1
 
方案2
 
 
(4)氧化性:Br2>Fe3,故在FeCl2中滴入1~2滴溴水,溶液呈黃色。發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是       。
(5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)推測,若在稀溴化亞鐵溶液中通入氯氣,首先被氧化的離子是       。在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),溶液中有的Br被氧化成單質(zhì)Br2,則原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度是       。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)1:

試管
 
操作
 
現(xiàn)象
 

 
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
 

 
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
 
 
環(huán)節(jié)三:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析與解釋。
(1)甲同學(xué)認(rèn)為試管①中的現(xiàn)象說明溴水能將Fe2氧化,反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________。
乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該補(bǔ)做實(shí)驗(yàn),才能得出甲同學(xué)的結(jié)論。請你幫助乙同學(xué)完成實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)2:
操作
 
現(xiàn)象
 
 
 
 
 
 
(2)該小組同學(xué)對試管②中所得的溶液呈黃色的原因展開討論,并提出了兩種假設(shè):
假設(shè)1:碘水與FeCl2溶液不反應(yīng),黃色是碘水稀釋后的顏色。
假設(shè)2.________________。
實(shí)驗(yàn)3:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以判斷假設(shè)是否成立。
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(shí)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
 
 
丙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)3的現(xiàn)象可以說明假設(shè)2成立,丁同學(xué)認(rèn)為不嚴(yán)謹(jǐn),于是設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)4繼續(xù)探究。
實(shí)驗(yàn)4:
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(shí)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
 
 
你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)4中加入乙酸乙酯的主要目的是_____________________。
丁同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)4的現(xiàn)象得出結(jié)論:在本次實(shí)驗(yàn)條件下,碘水與FeCl2溶液反應(yīng)的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2的能力逐漸減弱,從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因:_____________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)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(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
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(diǎn),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(diǎn)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(jì)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(shí)驗(yàn)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(xiàng)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
 
Ⅱ.某;瘜W(xué)學(xué)習(xí)小組用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究SO2氣體還原Fe3+、Br2的反應(yīng)。

(1)下列實(shí)驗(yàn)方案可以用于在實(shí)驗(yàn)室制取所需SO2的是                        。
A.Na2SO3溶液與HNO3                    B.Na2SO3固體濃硫酸
C.固體硫在純氧中燃燒                    D.銅與熱的濃硫酸
(2)裝置C的作用是除去多余的SO2,防止污染空氣。已知在用氫氧化鈉溶液吸收SO2的 過程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,常溫下,溶液pH隨n(SO32—):n(HSO3)變化關(guān)系如下表
n(SO32—):n(HSO3)
91:9
1:1
9:91
pH
8.2
7.2
6.2
 
當(dāng)吸收液中n(SO32—):n(HSO3) =10:1時(shí),溶液中離子濃度關(guān)系正確的是                     。
A.c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3)+ c(OH)
B.c(Na+)>c(HSO3)>c(SO32—)>c(OH)>c(H+)
C.c(Na+)>c(SO32—)>c(HSO3)>c(OH)>c(H+)
(3)在上述裝置中通入過量的SO2,為了驗(yàn)證A中SO2與Fe3+發(fā)生了氧化還原反應(yīng),他們?nèi)中反應(yīng)后的溶液分成三份,并設(shè)計(jì)了如下探究實(shí)驗(yàn),請你評價(jià)并參與他們的探究過程(限選試劑:KMnO4溶液、KSCN溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀鹽酸、稀硝 酸、Ba(NO3)2溶液、新制的氯水)
序號
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)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—
 
上述方案①得出的結(jié)論是否合理                    ,原因                                。
如果他們設(shè)計(jì)的方案②與方案③均合理并且得到相應(yīng)結(jié)論,請你將上面表格補(bǔ)充完整。
(4)裝置B中能表明Br的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是                           。

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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(diǎn)介于鎂和鋁的熔點(diǎn)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(shí)需通入氬氣,目的是防止金屬被氧化

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同步練習(xí)冊答案