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
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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 | |
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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 |
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(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 |
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 |
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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 |
n(SO32—):n(HSO3—) | 91:9 | 1:1 | 9:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
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— |
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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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