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-

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”)。

 

【答案】

(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
相关题目

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

有Fe3+无Fe2+   
有 Fe2+

  既有Fe3+又有Fe2+
有SO42-

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              

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”)。

 

 过程Ⅳ  B溶液中含有的离子

过程Ⅵ  B溶液中含有的离子

     有Fe3+无Fe2+

有SO42-

   既有Fe3+又有Fe2+

有SO42-

     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      

 

 过程Ⅳ  B溶液中含有的离子

过程Ⅵ  B溶液中含有的离子

     有Fe3+无Fe2+

有SO42-

   既有Fe3+又有Fe2+

有SO42-

     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            

 

 过程Ⅳ  B溶液中含有的离子

过程Ⅵ  B溶液中含有的离子

有Fe3+无Fe2+   

有 Fe2+

  既有Fe3+又有Fe2+

有SO42-

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              

 

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