题目内容
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- |
Ⅱ |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42- |
Ⅲ |
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
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A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中, 继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,加热A。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,并检验其中的离子。
Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ。
(1)过程Ⅰ的目的是 。
(2)棉花中浸润的溶液为 。
(3)A中发生反应的化学方程式为 。
(4)能说明氧化性Fe3+ > SO2的离子方程式是 。
(5)过程Ⅵ,检验B溶液中是否含有SO42-的操作是 。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果不能够证明氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”),请用必要的文字说明理由 。
| 过程Ⅳ B溶液中含有的离子 | 过程Ⅵ B溶液中含有的离子 |
甲 | 有Fe3+无Fe2+ | 有 Fe2+ |
乙 | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42- |
丙 | 有Fe3+无Fe2+ | 有SO42- |
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 A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)A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)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性
Cl2>Fe3+>SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”)。
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过程Ⅳ B溶液中含有的离子 |
过程Ⅵ B溶液中含有的离子 |
甲 |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42- |
乙 |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO42- |
丙 |
有Fe3+无Fe2+ |
有Fe2+ |
(4)进行实验过程Ⅴ时,B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。
查阅资料:Fe2+(aq)+SO32-(aq)FeSO3(s)(墨绿色)
提出假设:FeCl3与 SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。某同学设计如下实验,证实该假设成立:
① 溶液E和F分别为 、 。
② 请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因
。
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A中的加热装置已略,气密性已经检验完毕)
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1-K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,单后关闭K1、K2、K3 .
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热.
Ⅲ.当B中的溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2.
Ⅳ.打开活塞b,使约2ml的溶液流入D试管中,检验其中的离子.
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3.
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅵ,检验B溶液中的离子.
(1)过程Ⅰ的目的是___________________________
(2)棉花中浸润的溶液为_______________________
(3)A中发生反应的化学方程式为_____________________________________________
(4)用70%的硫酸支取SO2,反应速率比用98%的硫酸块,原因是___________________
(5)过程Ⅳ中检验B溶液中是否含有硫酸根的操作是______________________________
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化Cl2>Fe3+>SO2的是
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过程Ⅳ B溶液中含有的离子 |
过程Ⅵ B溶液中含有的离子 |
甲 |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42- |
乙 |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO42- |
丙 |
有Fe3+无Fe2+ |
有Fe2+ |
(7)进行实验过程Ⅴ时,B中的溶液颜色由黄色变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。
查阅资料:Fe2+(aq)+SO32-(aq)
FeSO3(s)
提出假设:FeCl3和SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合颜色。
某同学设计如下实验,正式该假设的成立:
溶液E和F分别是___________、_______________
请用化学平衡原理解释步骤3红棕色溶液变为浅绿色的原因___________________________
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A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中, 继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,加热A。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,并检验其中的离子。
Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ。
(1)过程Ⅰ的目的是 。
(2)棉花中浸润的溶液为 。
(3)A中发生反应的化学方程式为 。
(4)能说明氧化性Fe3+ > SO2的离子方程式是 。
(5)过程Ⅵ,检验B溶液中是否含有SO42-的操作是 。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果不能够证明氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”),请用必要的文字说明理由 。
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过程Ⅳ B溶液中含有的离子 |
过程Ⅵ B溶液中含有的离子 |
甲 |
有Fe3+无Fe2+ |
有 Fe2+ |
乙 |
既有Fe3+又有Fe2+ |
有SO42- |
丙 |
有Fe3+无Fe2+ |
有SO42- |
(7)进行实验过程Ⅴ时,B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。
查阅资料: Fe2+(aq)+
SO32- (aq) FeSO3(s)(墨绿色)提出假设:FeCl3与 SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。
某同学设计如下实验,证实该假设成立:
① 溶液E和F分别为 、 (写化学式)。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因 。