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科目: 来源: 题型:实验题

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”)。

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证明卤族元素的非金属性强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检查)。

实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______________________________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是______________________________。
(3)为验证溴的氧化性强于碘,过程 Ⅳ 的操作和现象是________________________________________。
(4)过程Ⅲ实验的目的是__________________________________________________。
(5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,原子半径逐渐        ,得电子能力逐渐______。

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某研究小组对“Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+”这一课题进行实验和探究。请你完成相关问题的回答。
(1)提出合理的假设
假设1: Br2和I2都可以将Fe2+氧化为Fe3+
假设2: Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+
假设3:
(2)实验验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL 稀硫酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,将所得的FeSO4溶液稀释到200mL,备用。
实验Ⅰ:向试管1中加入2 mL浅绿色的 FeSO4溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管,溶液为黄色;
实验Ⅱ:向试管2中加入2 mL浅绿色的 FeSO4溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管,溶液为黄色。
(3)对实验现象的分析与讨论
①甲同学认为实验Ⅰ的现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为              
②乙同学认为应该补充实验,才能得出甲的结论。乙的实验操作以及预期现象是                                                                    
③该小组同学对实验Ⅱ中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与 FeSO4溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:                                        
丙同学和丁同学分别设计了以下实验方案以确定可能的原因。
丙方案:向试管2所得溶液中继续加入0.5mLCCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加几滴KSCN 溶液;
丁方案:向试管2所得溶液中继续加入加入0.5mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加几滴KSCN 溶液;
你认为          方案为最佳方案,理由是                                     
(4)拓展延伸
①为准确测定此实验所用的FeSO4溶液的浓度,某同学补充了以下实验:
滴定:量取20.00mL稀释后得到的溶液于锥形瓶中,将0.0200mol/LKMnO4标准溶液装入50mL中,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗KMnO4溶液V mL。
②计算:此实验中所用的FeSO4溶液的物质的量浓度=       mol/L(要求只列出算式,不需运算)。
(已知反应式:Fe2+ + MnO4 +H+ — Fe3+ + Mn2+ + H2O,未配平)

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某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现,在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。
(1)提出问题:Fe3、Br2谁的氧化性更强?
(2)提出猜想:
①甲同学认为氧化性:Fe3>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是因为含有       (填化学式,下同)。
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是因为含有       
(3)设计实验并验证:丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点是正确的。
供选用的试剂:
a.酚酞试液        b.四氯化碳       c.无水酒精       d.硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)。

 
选用试剂
实验现象
方案1
 
 
方案2
 
 
 
(4)应用与拓展:
①在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黄色,所发生的反应的离子方程式为                                          
②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况),溶液中有的Br被氧化成Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为       

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某课外小组学生对Cl2与FeBr2溶液反应进行实验探究。

操 作
现 象
取0.1 mol/L的FeBr2溶液10 mL,测溶液的pH
pH试纸变红(约为4)

ⅰ.开始通入100 mL(折合标准状况),溶液由浅绿色逐渐变黄;
ⅱ.稍后,继续通入Cl2,溶液黄色加深,变为棕黄色;
iii.稍后,溶液由棕黄色变浅,最终变为黄色
 
(1)用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2的化学方程式是                                  
(2)pH≈4的原因是                                 (用化学用语表示)。
(3)现象i中溶液由浅绿色逐渐变黄。某学生猜测可能原因:①Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,使溶液呈黄色;②Cl2将Br氧化为Br2,使溶液呈黄色。证明原因①的实验方案是       ;证明原因②的实验方案是                               
(4)现象ⅱ中,溶液变为棕黄色。部分学生猜测①:可能是Cl2先将Fe2+氧化生成Fe3+,Cl2又继续氧化Br生成Br2。部分学生猜测②:可能是Cl2先将Fe2+氧化生成Fe3+,Fe3+将Br氧化生成Br2。某学生设计实验进行验证,请完成下列表格:
由此实验得出的结论是                                
试管
操作
现象
结论
a
取2 mL FeCl2溶液,滴加少量氯水、2滴KSCN溶液,振荡
 
 
Cl2的氧化性强于Fe3+
b
取2 mL FeCl3溶液,滴加少量溴化钠溶液和少量CCl4,振荡
CCl4层没有明显变化
 
 
c
                                
CCl4层由无色变为橙黄色
Cl2的氧化性强于Br2
 

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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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为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。

实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,其化学方程式是             。 
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是          。 
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是      。 
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是            。 
(5)过程Ⅲ实验的目的是                 。 
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下    ,得电子能力逐渐减弱。 

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某化学兴趣小组在探究卤素单质的氧化性的实验中发现,在足量的氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色,原因是什么?Br2能否氧化Fe2,Fe3与Br2谁的氧化性更强?
(1)甲同学认为:Br2不能氧化Fe2,Fe3的氧化性大于Br2,产生上述现象的原因不是化学反应所致,溶液呈黄色是含       (填化学式,下同)所致。
(2)乙同学认为:Br2将Fe2氧化为Fe3,Fe3的氧化性小于Br2,产生上述现象的原因是化学反应所致,则溶液呈黄色是含       所致。
(3)丙同学为验证乙同学的观点,选择下列试剂,设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点是正确的,供选用的试剂:a.酚酞试剂;b.CCl4;c.无水酒精;d.KSCN溶液。请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)

选用试剂
实验现象
方案1
 
方案2
 
 
(4)氧化性:Br2>Fe3,故在FeCl2中滴入1~2滴溴水,溶液呈黄色。发生反应的离子方程式是       
(5)根据上述实验推测,若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是       。在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况),溶液中有的Br被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液的物质的量浓度是       

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硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成。某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想,通过实验探究Na2S2O3的化学性质。请填写以下空白:
【提出问题】Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢?
猜想①:________________________。    猜想②:溶液呈中性,且不与酸反应。
猜想③:无还原性,不能被氧化剂氧化。
【实验探究】基于上述猜想②、③,设计实验方案。请填写下列表格中的(1)(2)(3)。

 
实验操作
实验现象
或预期实验现象
现象解释
(用离子方程式表示)
猜想②
                 
溶液pH约8—10
 
向pH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液
           
S2O32—+2H=S↓+SO2↑+H2O
猜想③
向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液
氯水颜色变浅
                
 
【实验结论】Na2S2O3能与酸反应,具有还原性,与Na2SO4的化学性质不相似。
【问题讨论】
(1)甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由___________________________________。
(2)请重新设计一个实验方案,证明Na2S2O3被氯水氧化。该实验方案是                              

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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 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴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0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL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,上层溶液为紫色,下层溶液几乎无色;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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