制备及性质、原理探究综合实验 练习公开课.docx
2021届高三化学一轮复习一一制备及性质、原理探究综合实验1、(2020年北京高考)MnCh是重要的化工原料,山软锦矿制备MnCh的一种工艺流程如图:软"矿过校" 海出液H位* Mn"她化液一还Mn6资料:软镒矿的主要成分为MnCh,主要杂质有AI2O3和SiCh全属离于沉淀的pHFe3+AF+Mn2+Fe2+开始沉淀时1.53.45.86.3完全沉淀时2.84.77.88.3该工艺条件下,MnCh与H2s04反响。(1)溶出溶出前,软镒矿需研磨。目的是o溶出时,Fe的氧化过程及得到MM+的主要途径如下图:MnO. Mn”he a He 、He1 IIi.步骤II是从软镒矿中溶出M/+的主要反响,反响的离子方程式是oii.假设Fe2+全部来自于反响Fe+2H+=Fe2+H2j完全溶出M/+所需Fe与MnCh的物质的量比值为2。而实际 比值(0.9)小于2,原因是 o(2)纯化。:MnCh的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnCh,后加入NH3H2O,调溶液pH=5,说 明试剂加入顺序及调节pH的原因:o(3)电解。MM+纯化液经电解得MnCh。生成MnCh的电极反响式是。产品纯度测定。向ag产品中依次加入足量bgNa2c2。4和足量稀H2SO4,加热至充分反响。再用cmolLKMnO4溶液滴定剩余Na2c2。4至终点,消耗KMnCU溶液的体积为dL(:MnCh及MnO均被还原为 MM+。相对分子质量:MnO2-86.94; Na2c204-134.0)产品纯度为(用质量分数表示)。答案(1)增加接触面积加快反响速率O 4H+2Fe2+4-MnO2=Mn2+2Fe3+2H2O根据资料iii,用分液漏斗别离出E的下层溶液,蒸储、收集红色物质,红色物质为BrCl,它与水能发生 水解反响,且该反响为非氧化还原反响,红色物质中加入AgNCh溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生,结 合资料iv,上述过程仅产生白色沉淀的原因是:BrCl + H2OHB1O + H+C1-、Ag+Cr=AgCl1。7、某化学小组同学用以下装置和试剂进行实验,探究02与KI溶液发生反响的条件。淀粉-KI溶液供选试剂:30%比。2溶液、0.1 mol/LH2s。4溶液、MnCh固体、KMnCU固体 (1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下操作现象甲向I的锥形瓶中加入,向I的中加入30%H2O2溶液,连接I、in,翻开活塞I中产生无色气体并伴随大量 白雾;in中有气泡冒出,溶液 迅速变蓝乙向n中加入KMncu固体,连接n、in,点燃酒精灯in中有气泡冒出,溶液不变蓝丙向n中加入KMn04固体,in中加入适量0.1mol/LH2so4溶液,连接n、in,点燃酒精灯in中有气泡冒出,溶液变蓝丙实验中02与KI溶液反响的离子方程式是比照乙、丙实验可知,02与KI溶液发生反响的适宜条件是 o为进一步探究该条件对反响速率的影响,可采取的实验措施是 o(4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝。学生将I中产生的气体直接通入以下 (填字母)溶液,证明了白雾中含有H2O2。A.酸性 KMnO4B.FeCl2C.Na2sD.品红(5)资料显示:KI溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化:4KI + 02 + 2H2O=2I2+4K0Ho该小组同学取20 mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜测可能是发生了 反响,3I2+6OH-=5r +IO5 + 3H2O造成的。请设计实验证明他们的猜测是否正确: 答案(l)MnO2固体分液漏斗(2) O2+4+4H+=2b+2H2O酸性环境 使用不同浓度的稀硫酸作比照实验(4)AD(5)在上述未变蓝的溶液中滴入O.lmol/LH2sO4溶液,观察现象,假设溶液变蓝,那么猜测正确,否那么错误8、某学习小组探究S02与Cu(0H)2悬浊液的反响。实验I:向NaOH溶液中加入浓CuCb溶液,制得含Cu(OH)2悬浊液,测溶液pH句3。向悬浊液中通入SO2,产生大量白色沉淀,测溶液pHW。推测白色沉淀中可能含有Cu+、Cu2 Cl-、SO42-、SO3H HSO3 o :i Cu(NH3)42+(蓝色);Cu+>Cu(NH3)2+(无色);Cu+1 Cu+Cu2+ii. Ag2sO4微溶于水,可溶于一定浓度的硝酸。实验II :白色沉淀足量硝酸mr1 一,一“八八2滴AgNQj港湾HjO 1> 分畋帚一-A 目目试剂a.无色溶液黄色溶液白色沉淀A无期M现象通过“白色沉淀A”确定一定存在的离子是 o判断白色沉淀中金属离子仅含有Cu不含Cu2+的实验证据是 o用以证实白色沉淀中无SO4”、SO32 > HSO3-的试剂a是 o生成CuCl的离子方程式是 o小组同学基于上述实验认为:S02与Cu(OH)2悬浊液能发生氧化还原反响不仅基于本身的性质,还受到“生成了沉淀促进了氧化还原反响的发生”的影响。设计实验验证了此观点。用实验I方法制得含Cu(OH)2的悬浊液,过滤、洗涤获取纯洁的Cu(OH)2固体。检验Cu(OH)2固体是否洗涤干净的方法是 o编号实验现象III向Cu(OH)2固体中加入一定量的水,制得悬浊液(pH=8),向悬浊液中通入SO2a.底部产生少量浅黄色沉淀,慢慢消失b.静置,底部产生少量红色固体IV向CUSO4溶液中通入S02无沉淀产生经确认浅黄色沉淀是CuOH,红色固体是Cu,证明SO2与Cu(OH)2悬浊液发生了氧化还原反响。最终生成Cu的原因是 o由实验ni、iv可以得出的结论除“生成了沉淀促进了氧化还原反响的发生”外还有【答案】(1).Q- (2).白色沉淀溶于氨水后无色说明无CF+,后变成蓝色说明含Cu+ (3).硝酸酸化的 BaCb或 Ba(NO3)2溶液 (4). SO2 + 2C+2 Cu(OH)2 = 2CuCl + SO42- + 2H2O (5).用小试管接取最 后的几滴洗涤液,加入(硝酸酸化的)AgNCh溶液,无沉淀产生 (6).SO2与Cu(0H)2反响生成CuOH,过 量SO2溶于水使溶液显酸性,CuOH在酸性溶液里反响最终生成Cu和Cu2+ (7). S02与二价铜在碱性条 件下更容易发生氧化还原反响【解析】【分析】根据实验n可知,蓝色溶液中加入硝酸和硝酸银得到“白色沉淀a”,据此分析判断;根据白色沉淀 中加入氨水得到无色溶液,之后变成蓝色分析解答;SO32-、HS03-都能被硝酸氧化生成SO42-,结合硫酸 根离子的检验方法分析解答;根据实验n可知,白色沉淀为CuCL即实验I中生成的白色沉淀为CuCL 据此书写反响的离子方程式;用实验I方法制得含Cu(0H)2的悬浊液,过滤得到的Cu(0H)2固体上吸附了 C1-,据此分析解答;浅 黄色沉淀是CuOH,说明S02与Cu(0H)2悬浊液发生了氧化还原反响,在过量S02溶于水使溶液显酸性后, CuOH在酸性溶液里发生歧化反响,据此分析解答;根据实验ni、IV,比拟溶液的酸碱性对实验的影响 分析解答。9某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化实验。 实验I :将Fe3+转化为Fe2+过量Cu粉3滴0.1 mol/L KSCN溶液取上层清液,=产生白星i色沉淀4 mLO.l mol/LFeKSOJ溶液(l)Fe3+与Cu粉发生反响的离子方程式为(2)探究白色沉淀产生的原因,请填写实验方案:实验方案现象结论步骤 1 :取 4 mLmobL_1 CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1molLrKSCN溶液产生白色沉淀CuSO4溶液与KSCN溶液反响产 生了白色沉淀步骤2:取无明显现象查阅资料::SCbT的化学性质与相似;2Cu2+4C=2CuI I +L。C/+与SCN一反响的离子方程式为实验II:将Fe2+转化为Fe3+实验方案现象向 3 mL 0.1 mol-L_1 FeSCU溶液中加入 3 mol 0.5mobL-1稀硝酸溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色探究上述现象出现的原因:查阅资料:Fe2+NO;=Fe(NO)2+(棕色)用离子方程式解释NO产生的原因(4)从化学反响速率与限度的角度对体系中存在的反响进行分析:反响I : Fe?+与HNC)3反响;反响H : Fe?+与NO反响依据实验现象,可推知反响I的速率比反响n的(填“快”或“慢”)o反响I是一个不可逆反响,设计实验方案加以证明:请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因:解析(l)Fe3+与Cu反响的离子方程式为2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ o(2)由反响 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,可知得到的溶液中 Fe?+为 0.2 mol-L-1, Ci?+为 0.1 mol-L-1,分别取 相同浓度的硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液,滴入KSCN溶液进行对照实验;由题目信息可知,C/+与SCPC 反响生成CuSCN沉淀,同时生成(SCN)2,反响的离子方程式为2C/+4SCN-=2CuSCNl +(SCN)2。(3)Fe2+具有还原性,酸性条件下NO?具有强氧化性,反响生成Fe3+、NO与水,反响的离子方程式为3Fe?+4H+ + NO?=3Fe3+ + NO t +2H2Oo(4)溶液先变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色,反响速率快的反响现象最先表现,反 应I的速率比反响H的慢。答案(l)2Fe3+ + Cu=2Fe2+Cu2+(2)0.1 0.2 molL-FeSCU溶液,向其中滴加 3 滴 0.1 mobL-1 KSCN 溶液 2Cu2+4SCN-=2CuSCN I + (SCN)2(3)3Fe2+4H+ + NO?=3Fe3+ + NO f +2H2O(4)慢 取少量反响I的溶液于试管中,向其中加入几滴K3Fe(CN)6溶液,溶液无明显变化,说明反响 I是一个不可逆反响Fe2 +被硝酸氧化为Fe3+,溶液中Fe2 +浓度降低,导致平衡Fe2+ +NORFe(NO)2+逆向移动,最终Fe(NO)2+完全转化为Fe3+,溶液由棕色变为黄色10.某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与氏。2溶液的反响。【实验I】试剂:酸化的0.5 0101.1中?504溶液8 = 0.2), 5%>1202溶液811 = 5)操作现象取2 mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5% H2O2溶液溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反响后溶液pH=0.9向反响后的溶液中加入KSCN溶液溶液变红(1)上述实验中H2O2溶液与FeSCU溶液反响的离子方程式是(2)产生气泡的原因是 o【实验H】试剂:未酸化的0.5molLrFeSO4溶液(pH=3), 5%比。2溶液811 = 5)操作现象取2 mL 5% H2O2溶液于试管中,加入5滴上述FeSCU溶液溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放 热,反响混合物颜色加深且有浑浊。测得反 应后溶液pH=L4将上述混合物别离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取局部棕黄色沉淀洗净,加4 moi.Lr盐酸,沉淀溶 解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有SOFo检验棕黄色沉淀中SOF的方法是(4)生成红褐色胶体的原因可能是(写一条即可)。(5)将FeSCU溶液加入H2O2溶液后,产生红褐色胶体,反响的离子方程式是 o【实验m】假设用FeCb溶液替代FeSCU溶液,其余操作与实验H相同,除了产生与H相同的现象外,还生成刺激性气味 的气体,该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。(6)产生的刺激性气味的气体是(填化学式)。由实验I、II、III可知,亚铁盐与H2O2反响的现象与(至少写两点)有关。答案(1 )2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O (2)在Fe3+催化下H2O2分解产生。2(或用化学方程式表示) 取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCb溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO下 (4)a02溶液氧化Fe2+的过程中消耗H+,促进Fe3+发生了水解;Fe3+催化H2O2分解时放热,促进Fe?+的水 解等(任意写出一条,合理即可)(5)2Fe2+ + H2O2+4H2O=2Fe(OH)3(胶体)+4H+(分步写也可)(6)HC1 (7)pH、阴离子种类、温度、反响物用量等(任写两点,合理即可)ii由于Fe+2Fe3+=3Fe2+循环进行,使铁的利用率提高(2)酸性条件下,MnCh将Fe2+氧化成Fe3+,氧化后再加入氨水,将PH调整到5,将Fe3+、A。完全除去(3) Mn2+-2e-+2H2O =MnO2+4H+解析研磨软镒矿可增大固体与浓硫酸接触面积,增大反响速率,提高浸出率;i.根据反响途径可知,二氧化镒与亚铁离子反响生成二价镒离子和铁离子,那么反响的离子方程式为AMnO2+4H+4-2Fe2+ = Mn2+2Fe3+2H2O;ii.根据方程式可知,Fe与MnCh的物质的量比值为2,实际反响时,二氧化镒能够氧化单质铁为Fe?+,导致 需要的减少Fe2+,故实际比值。9)小于2。(2)MnO2的氧化性与溶液pH有关,且随酸性的减弱,氧化性逐渐减弱,溶液显酸性时,二氧化镒的氧化性 较强,故纯化时先加入MnCh,后加入NH3H2O,调溶液pH=5,除去溶液中的AF+、Fe3+;(3)电解时,溶液呈酸性,M«+失电子,与水反响生成二氧化锌和氢离子,那么电极反响式为Mn2+-2e+2H2O=MnO2+4H+ ;(4)根据题意可知,局部草酸钠与二氧化锦发生氧化还原发,剩余局部再与高镒酸钾反响(5H2c2O4+2KMnO4+3H2so4=K2SCU+2MnSO4+1OCO2T+8H2O),那么与二氧化镒反响的草酸钠为bg cmol / L x dL V2- x 5 ; MnCh+Na2c2O4+2H2s04二Na2so4+MnSO4+2CO2f+2H2。,贝U134g / mol 2bg cmol / L x dL n(MnO2)=n(Na2c2。4)=- x 5 ,产品纯度134g/mol 2(8 335cd)x86.94x 100% 2134bgcmol / L x dL / ” i / 7-x5 x86.94g/w/2 / mol 2ag2、(2020年北京海淀)某研究小组查阅资料发现Fe*与的反响具有可逆性,推测亚铁盐与饱和碘水的混合 液中会存在Fe3+,并据此设计实验工(如以下图所示),发现溶液未变红。该小组对溶液未变红的原因进行了 如下探究。实验1:1滴KSCN溶液1 滴0.2 mol L (NHj'FeSCh+ 5nL饱和碘水I.初步探究实验2:用煮沸冷却后的蒸镭水重新配制两种饱和溶液进行实验,实验记录如下表。编号饱才口(?4)2尸6(504)2 溶液饱和 碘水石蜡油操作KSCN 溶液现象241滴5 mL1 mL不力口热1滴无明显现象2-21滴5 mL1 mL加热一段时间后冷却1滴无明显现象(1)研究小组同学根据所查阅资料写出的Fe?+与反响的离子方程式为 o(2)实验2中,加入石蜡油的目的是 o(3)小组同学做出推断:反响速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因,他们的理 由是OII.查阅资料,继续探究1滴KSCN溶液【资料】AgSCN为不溶于水的白色固体。实验3:1 滴 0.1 mol/LAgNO3过滤,滤液1分为两份试管a 溶液电红1 滴0.2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2+ 5 mL饱口石典水黄色联 溶海页色变浅粉溶液A3 滴mol/LAgNO31滴KSCN溶液过滤,滤液2溶液黄色比足 溶液先变红试算普速布蓝色随去色,同时产醛指为淀(4)试管a的实验现象说明滤液1中含有 o(5)试管b中,加入KSCN溶液后所产生实验现象的原因是(6)甲同学对实验3提出了质疑,认为其实验现象并不能证明12氧化了 Fe?+。他提出如 下假设:i.可能是AgNd氧化了 Fe2+; ii,可能是空气中的。氧化了 Fe2+O 他设计、实施了实验4,实验记录如下表。编号实验操作实验现象4在试管中加入1滴0.2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液,5 mL蒸储水,1滴试剂a, 一段时间后加入1滴KSCN溶液溶液不变红试齐(1 a是 o依据实验4,甲同学做出判断:(7)根据实验14所得结论是o答案 2Fe3+ + 22Fe2+ |2(2)隔绝空气中的。2,防止氧化Fe-(3)实验2中,采取了增大反响物浓度、升高温度的措施提高化学反响速率,但溶液仍 未变红(1分)(4) Fe" (1 分)(5)加入KSCN后,F/先与SCN反响生成Fe(SCN)3,溶液变红;Ag.与SCM反响生成AgSCN,使平衡Fe*+3SCM - Fe(SCN)3逆向移动,红色褪去,产生白色沉 淀(3分)(6) O.lmol/LAgNCh溶液(1 分)假设i、ii均不成立(7)实验1溶液未变红是因为反响2Fe2+ L2Fe" + 2的限度很小,溶液中Fe”浓 度太低,未能检出(其他合理答案均可得分)解析L (l)Fe3+具有强氧化性,I-具有还原性。Fe3+与I-发生氧化还原反响的离子方程式为2Fe3+2I-w2Fe2+b 实验2中,石蜡密度小不溶于水,加入石蜡油后浮在水面隔绝空气中的02,防止02氧化Fe2+。小组同学做出推断:反响速率不是导致实验1中溶液未变红的主要原因,他们的理由是采取了增大反响 物浓度、升高温度的措施提高化学反响速率,但溶液仍未变红。Ag+与SCN-反响生成AgSCN,使平衡 Fe3+3SCNVFe(SCN)3逆向移动,红色褪去,产生白色沉淀。(7) II. (4)试管a的加入1滴KSCN溶液变红色说明含有Fe3+(5).加入KSCN后,Fe3+先与SCN-反响生成Fe(SCN)3,溶液变红;Ag+与SCN反响生成AgSCN,使平衡Fe3+3SCN'Fe(SCN)3逆向移动,红色褪去,产生白色沉淀(6)需要验证是否是AgNCh氧化了 Fe2+,所以试剂| a是O.lmol/LAgNCh溶液依据实验4,甲同学做出判断依据实验4,甲同学做出判断(7)根据实验14所得结论是实验1溶液未变红是因为2Fe2+bw2Fe3+2I-的限度很小,溶液中Fe3+浓度太低, 未能检出。3.亚硝献氯(NOCL熔点:一64.5C,沸点:一5.5 )是一种黄色气体,遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。甲组的同学拟制备原料气NO和Ch,制备装置如以下图所示:为制备纯洁干燥的气体,下表中缺少的药品是:装置I装置n烧瓶中分液漏斗中制备纯洁C12MnO2制备纯洁NOCu(2)乙组同学利用甲组制得的NO和CL制备NOC1,装置如下图:ei rfIX装置连接顺序为a->(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。装置IV、V除可进一步干燥NO、CI2外,另一个作用是装置vn的作用是装置VD1中吸收尾气时,NOC1发生反响的化学方程式为丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气,该反应的化学方程式为答案(1)浓盐酸饱和食盐水稀硝酸水(2)ef f(或ff e)f cf bf d通过观察气泡调节气体的流速防止水蒸气进入反响器(4)NOC1+2NaOH=NaCI+NaNO2+H20(3)HNC>3(浓) + 3HCl(浓)=NOC1 t +Cb t +2H2O 4、氨基甲酸镂(NH2coONH4)是一种白色固体,可由两种常见气体制取,其易分解、易水解,可用于医药、氨化剂等。某科研小组利用以下装置制备氨基甲酸镂。回答以下问题:(1)写出中氨气的原理为(结合化学方程式并用简要的文字加以说明)。恒压滴液漏斗的作用是 O有同学建议C02发生装置直接改用如下装置代替,你认为他的改进有何优点(试述一种):(4)反响器C中发生反响的化学方程式为 o(5)双通玻璃管的作用是;b中溶液的作用是 o(6)上述制得的氨基甲酸钱可能含有碳酸氢镂、碳酸镂中的一种或两种。设计方案,进行成分探究,请填写 表中空格。限选试剂:蒸储水、稀硝酸、BaCb溶液、Ba(0H)2溶液、AgNCh溶液、稀盐酸。实验步骤预期现象和结论步骤1:取少量固体样品于试管中,加入蒸储 水至固体溶解。得到无色溶液步骤2:向试管中加入过量的BaCb溶液,静置。溶液不变浑浊,那么证明固体中不含有O步骤3:取步骤2的上层清液于试管中加入少量的。溶液变浑浊,那么证明固体中含有O答案(1)生石灰(氢氧化钠、碱石灰均可)CaO+NH3 H2O=Ca(OH)2+NH3 t , CaO与水反响放热促进氨 气生成(答案合理即可)平衡压强,使漏斗内液体顺利滴下装置简单,无需干燥;低温环境,提高产率(答其中一点即可)(4)2NH3+CO2=H2NCOONH4(5)防止倒吸吸收氯化氢气体(6)(NH4)2CO3 Ba(OH)2 溶液 NH4HCO35,为了更深刻地认识卤素的性质,某化学小组对卤素及其化合物的制备和性质进行如下实验探究,根据实验 回答以下问题。实验一氯气的制取该小组拟用如图实验装置来制备纯洁、干燥的氯气,并完成与金属铁的反响(夹持仪器略去,下同)。每个 虚线框表示一个单元装置,请用文字描述将以下装置的错误之处改正 实验二探究氯化亚铁与氧气反响的产物氯化亚铁的熔点为674 ,沸点为1 023 ;三氯化铁在100 左右时升华,极易水解。在500 条件 下氯化亚铁与氧气可能发生反响:12FeCb+3022Fe2Ch + 8FeC、4FeCl2+3O22Fe2O3+4C12,该化学小组选用以下图局部装置(装置可以重复选用)进行氯化亚铁与氧气反响产物的探究。Na.,O2 固体A氯化亚铁CDEF实验装置的合理连接顺序为:A-E。假设加热装置中的氯化亚铁完全反响,那么反响后剩余固体的化学式是 o请设计实验方案验证你的假设 O(4)简述将F中的固体配成溶液的操作方法。实验三卤素化合物之间反响实验条件控制探究(5)在不同实验条件下KC1O3可将KI氧化为12或KIO3。下面是该小组设计的一组实验数据记录表(实验控制 在室温下进行)。试管标号12340.20 molLKI 溶液/mL1.01.01.01.0KC103(s)/g0.100.100.100.106.0 mol-L 1 H2so4 溶液/mL03.06.09.0蒸储水/mL9.06.03.00实验现象该组实验的目的是 2号试管反响完全后,取少量2号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色,假设还原产物只有KCL写出反 应的离子方程式 O答案(1)中试剂换为饱和氯化钠溶液;中导管改为长进短出;中试管口加一出气导管(合理即可) (2)D-B-F-DFezCh取样少许加入稀盐酸使其完全溶解,再加入几滴KSCN溶液,呈现红色 先把F中的固体溶解于浓盐酸中,然后加水稀释到所需的浓度(5)探究其他条件相同时,酸度对反响产 物的影响 C105 + 61 - + 6H+=C1" + 3I2+3H2O6、铁离子,氯气、浪均为常见的氧化剂,某化学兴趣小组设计了如下实验探究其强弱:浓 HC1 浓 HC1 话有的FuBq溶液(1)装置A中发生反响的离子方程式是o整套实验装置存在一处明显的缺乏,请指出(2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下:实验操作实验现象结论翻开活塞a,向圆底烧瓶 中滴入适量浓盐酸;然后OD装置中:溶液变红E装置中:水层溶液变黄,振荡 后,下层CC14层无明显变化。一 段时间后o (填实验现象)02、Br2> Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为:Ch>Br2>Fe3+(填具体实验操作)(3)因忙于观察和记录,没有及时停止反响,D、E中均发生了新的变化。D装置中:红色慢慢褪去。E装置中:CCI4层颜色逐渐加深,直至变成红色。为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:i . Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3 是一个可逆反响。ii. (SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性:Ch > (SCN)2o请用平衡移动原理(结合上述资料)解释CL过量时D中溶液红色褪去的原因o现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加 溶液,假设溶液颜色o那么上述解释是合理的。小组同学另查得资料如下:iii. Cb和Br2反响生成BrCL BrCl呈红色(略带黄色),沸点约5,它与水能发生水解反响,且该反响为非氧化还原反响。iv. AgClO、AgBrO均可溶于水。欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:用分液漏斗别离出E的下层溶液,蒸储、收集红色物质,取少量,加入AgNCh溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步离子方程式解释仅产生白色沉淀原因、A【答案】(D.MnO2+4H+2Cl- = Mn2+CLT+2H2O(2).缺少尾气处理装置(3).关闭活塞a,点燃酒精灯 (4).CC14层由无色变为橙色 (5).过量氯气和SCN-反响2SCN-+C12=2C1-+(SCN)2,使SCN一浓度减 小,那么Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3平衡逆向移动而褪色 (6). KSCN溶液(或FeCb溶液) (7).变红色(不 变红)(8). BrCl + H2O=HBrO + H+CT (9). Ag+Cl =AgCl【详解】(1)装置A中MnCh与浓盐酸共热制取Cb,发生反响的离子方程式是AMnO2+4H+2Cl = MM+CI2T+2H2O。氯气有毒,会污染大气,整套实验装置存在的明显缺乏是没有进行尾气处理。(2)翻开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯使MnCh与浓盐酸反响制取 氯气。根据实验结论,C12通入FeBrz溶液中C12先与Fe2+反响,一段时间后Cb与B发生反响 Cb+2Br=Br2+2Cl-,因B12易溶解于有机溶剂,故E装置中通入Cb后可观察到水层溶液变黄,振荡后,下 层CC14层无明显变化。一段时间后CC14层由无色变为橙色。(3)根据资料i, D装置中溶液变红的原因是:CL将Fe2+氧化成Fe3+, Fe3+与SCN发生可逆反响 Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3,结合资料ii, CI2过量时D中溶液红色褪去的原因是:过量氯气和SCN-反响 2SCN-+Cb=2Cl-+(SCN)2,使SCN-浓度减小,那么Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3平衡逆向移动而褪色;要证明上述解 释合理只要证明溶液中存在Fe3+就可以了,因此取少量褪色后的溶液,滴加过量的KSCN溶液,溶液重新 变红色就可证明。