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为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和甲中加热装置已略,气密性已检验)。

实验步骤:
1.在甲装置中,打开活塞a,加热,待装置中充满黄绿色气体时,与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC12溶液变黄时,停止加热。
3.打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
4.在乙装置中,打开活塞b,待空气排尽后,将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中,一段时间后,停止。
5.更新丙中试管,打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
回答下列问题:
(1)甲中发生反应的化学方程式为______________________。
(2)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是____________。
(3)实验中,证明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式为_____________。
(4)有I、II、III三组同学分别完成了上述实验,实验结果如下:

 
步骤3溶液中含有的离子
步骤5溶液中含有的离子
I
既有Fe3+又有Fe2+
有SO42-

有Fe3+无Fe2+
有SO42-

有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
 
上述实验结果一定能够证明Cl2>Fe3+>SO2的是______(填“I”、“II”或“III”)。

(1)MnO2+4HCl(浓)  MnCl2+2H2O+Cl2↑(2)70%的硫酸中c(H+)比98%的硫酸大
(3)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+(4)I、Ⅲ(有错不得分,选不全得1分)(每空2分)

解析试题分析:(1)在加热的条件下二氧化锰钠氧化浓盐酸生成氯气,所以甲中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。
(2)应用70%的硫酸中c(H+)比98%的硫酸中c(H+)大,氢离子浓度大反应速率快。
(3)铁离子具有氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
(4)步骤3溶液中含有铁离子生成,说明氯气把亚铁离子氧化生成铁离子。根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性是氯气强于铁离子;I组实验中既有Fe3+又有Fe2+,这说明氯气不足。因此能与SO2反应的只有铁离子。由于步骤5溶液中含有SO42-,这说明铁离子把SO2氧化生成了硫酸,因此氧化性是铁离子强于SO2,I正确;Ⅱ组实验中有Fe3+无Fe2+,因此不能排除氯气是否过量。实验即使步骤5溶液中含有SO42-,也不能说明是被铁离子氧化的,所以无法证明氧化性是铁离子强于SO2。Ⅲ组实验中有Fe3+无Fe2+,虽然不能说明氯气是否过量。但由于在步骤5溶液中含有亚铁离子,这说明在反应中铁离子被SO2还原,所以可以证明氧化性是铁离子强于SO2,答案选I、Ⅲ。
考点:考查氯气制备、外界条件对反应速率的影响、氧化性强弱比较实验探究

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

Ⅰ.卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用。某小组为探究其中一些盐的性    
质,查阅资料并进行实验。查阅资料如下:
① BrO3 + 6I + 6H+ = 3I2 + Br+ 3H­2O    ② 2BrO3 + I2 = 2IO3 + Br2
③ IO3 + 5I + 6H+ = 3I2 + 3H2O ④ 2IO3 + 10Br+ 12H+ = I2 + 5Br2 + 6H2O
实验如下:

步骤
现象
ⅰ.向盛有30 mL 0.2 mol·L-1 KI溶液的锥形瓶中依次滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸,再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液
随着KBrO3溶液滴入,溶液由无色变为蓝色并逐渐加深,最终保持不变
ⅱ.继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液
溶液的蓝色逐渐褪去
 
请回答:
(1)根据资料中的反应①~④并结合所学知识,判断IO3、BrO3、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是                ;KBrO3溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是                                         
(2)若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量 ,用x表示所滴入KBrO3的物质的量,在下图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线(要求:在图中标出终点坐标)。

Ⅱ.过碳酸钠中含有少量过氧化钠,甲、乙两位同学各称取一定质量的该样品,并用如下图所示仪器测定样品的纯度。仪器的连接顺序:
甲同学:⑤—⑧—③—⑦—④;    乙同学:⑤—③—②。

已知:过碳酸钠(Na2CO4)、过氧化钠分别跟足量稀硫酸反应的化学方程式如下:
2Na2CO4+2H2SO4=2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O;
2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+O2↑+2H2O。
(1)甲同学想通过实验测得的数据是____________,他选用的装置________(填序号)是没有必要的。
(2)乙同学想通过实验测得的数据是________________。有人认为按他测得的数据计算出的实验结果可能偏高,原因是________________; 为了测得准确的实验数据,请你将乙同学的实验设计进行改进,写出你所选用仪器的连接顺序(每种仪器最多使用一次,也可以不用):________________(填序号)。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

在50 mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4g Cu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL时测得c(NO3-)=3 mol·L-1
(1)求稀释后的溶液中H+的物质的量浓度
(2)若a=9,求生成的气体中NO2的物质的量
(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,反应原理如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。若将上述的NO2和NO的混合气体通入1 mol·L-1的NaOH溶液恰好被吸收,求需要NaOH溶液的体积。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(10分)某研究性学习小组同学向Fe(NO3)3溶液中滴加淀粉KI溶液后,溶液呈蓝色。他们对Fe(NO3)3溶液中将I氧化的氧化剂进行了如下探究:
【实验】分别向FeCl3溶液和HNO3溶液中滴加淀粉KI溶液后,发现溶液均显蓝色。
(1)FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式为                                    
(2)KI与HNO3反应的离子方程式为I+H+NO3→NO↑+I2+H2O(未配平),反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为           
【提出假设】假设1:氧化剂只有Fe3     假设2:氧化剂只有NO3(H
【设计实验方案,验证假设】
(3)请设计实验验证上述假设
供选试剂:0.2mol?L-1的Fe(NO3)3溶液、0.2mol?L-1的KI溶液、0.01mol?L-1的KMnO4酸性溶液、0.01mol?L-1的KSCN溶液、CCl4溶液、淀粉溶液。(提示:NO3在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)

实验步骤
预期现象和结论
①取5ml0.2mol?L-1的Fe(NO3)3溶液和5ml0.2mol?L-1的KI溶液,充分反应后加入5ml CCl4溶液,振荡静置,取上层溶液,分置于A、B两支试管中
 


若溶液不变红色,则假设1成立,否则假设1不成立;
若溶液显紫色,则假设2成立,否则假设2不成立
【思考与交流】(4)若Fe(NO3)3与KI反应的过程中,Fe3和NO3(H)均参与氧化I,则上述实验中步骤②和③的预期现象分别是什么?                              

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)

已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl;遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸点见下表:

请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为     
(2)B中所装试剂是         ,E中冷水的作用是               ,F中碱石灰的作用是      
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是               
(4)粗产品中常含有POC13、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后.通过      (填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3
(5)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00 mL 0.1000 mol/L碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na2S2O3,溶液滴定
④重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3,溶液8.40ml
已知:                                                                      ,假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为          

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)

A             B           C              D       E
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5  PCl3遇水会强烈水解生成 H3PO3和HC1。遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3,PCl3、POCl3的熔沸点见下表:

物质
 
熔点/℃
 
沸点/℃
 
PCl3
 
-112
 
75.5
 
POCl3
 
2
 
105.3
 
 
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为                                  
(2)B中所装试剂是                   ,
E中冷水的作用是                                                    
F中碱石灰的作用是_____                                                  
(3)实验时,检査装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是                   
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后.通过_____(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3
(5)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na2S2O3,溶液滴定
④重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3,溶液8.40mL
已知:H3PO3+H2O+I2="=" H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3==2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中PC13的质量分数为_______。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色。现在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴液溴,振荡后溶液呈黄色,现对溶液呈黄色的原因进行探究。
(1)限选用的试剂有:酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、四氯化碳、硫氰化钾溶液、硝酸银溶液、淀粉—碘化钾溶液。请完成以下实验探究过程:
【提出假设】
假设1:溶液呈黄色不是发生化学反应所致,是溶液中    引起的(填微粒的化学
式,下同)。
假设2:溶液呈黄色是发生化学反应所致,是溶液中       引起的。
【设计实验方案】
为了验证上述假设1和假设2的推断,请用简要的文字说明你的实验方案:
假设1方案:                                                    
假设2方案:                                                        
(2)根据高中所学的知识判断,你认为       (填“假设1”或“假设2”)的推断是正确的;若选用淀粉—碘化钾溶液验证你的假设是否可行?      (填“可行”或“不可行”),理由是                                          
(3)若向稀溴化亚铁溶液中通入过量氯气,反应的离子方程式为              

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe2+氧化为Fe3+的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,那么Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+
环节一:理论推测
部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2+氧化为Fe3+,他们思考的依据是        
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+,还有同学认为Br2能将Fe2+氧化为Fe3+而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL 稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验。
实验1:

试管
操作
现象

先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管
溶液为黄色

先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管
溶液为黄色
 
环节三:实验现象的分析与解释
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为       
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验2:
操作
应该观察到的现象
 
 
 
(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:             
实验3:进行实验以确定可能的原因。
操作
现象
向试管②所得溶液中继续加入0.5 mLCCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加KSCN 溶液
静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN 溶液后,出现浅红色
 
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验4:
实验4:
操作
现象
向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5mL碘水后,再加入0.5mL 乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加KSCN 溶液
静置后,上层液为紫色,下层液几乎无色;下层溶液滴加KSCN溶液后,没有出现浅红色
 
你认为实验4设计的主要目的是             
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因:        

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是(  )

A.A气体是CO2,B气体是NH3
B.第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3·10H2O
C.第Ⅱ步的离子方程式为Na+NH3·H2O+CO2===NaHCO3↓+NH
D.第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶

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