题目内容
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。
(1)16HCl(浓)+2KMnO4=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
(2)淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(4)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
(6)原子半径逐渐增大
解析
（14分）2013年6月，我国“蛟龙”号再次刷新“中国深度”——下潜7062米，为我国深海矿物资源的开发奠定了基础。海洋深处有丰富的锰结核矿，锰结核的主要成分是MnO2，同时还含有黄铜矿。
Ⅰ、“蛟龙”号外壳是用特殊的钛合金材料制成，它可以在7000m的深海中承受重压，Ti是以钛白粉（TiO2）为原料进行生产，钛白粉是利用TiO2＋发生水解生成钛酸（H2TiO3）沉淀，再煅烧沉淀制得的。TiO2＋发生水解的离子方程式为____________________________。
Ⅱ、MnO2是一种重要的无机功能材料，工业上从锰结核中制取纯净的MnO2工艺流程如下图所示：
（1）步骤Ⅱ中以NaClO3为氧化剂，当生成0.05molMnO2时，消耗0.1mol/L的NaClO3溶液200ml，该反应离子方程式为_______________________________。
（2）已知溶液B的溶质之一可循环用于上述生产，此物质的名称是____________。
Ⅲ、利用黄铜矿炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等）可制备Fe2O3，方法为：
（A）用过量的稀盐酸浸取炉渣、过滤；（B）向滤液中加入5％的H2O2，再向其中加入过量的NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得到Fe2O3。根据以上信息回答下列问题：
（1）（B）中向滤液中加入5%的H2O2，其目的是_________________________________。
（2）设计实验证明炉渣中含有FeO___________________________________________。
（3）将煅烧得到的Fe2O3还原为Fe单质，再将质量为m g的Fe单质分成相等的四份，分别与50mL、100mL、150mL、200mL的等浓度的稀硝酸反应，反应产物NO在标况下的体积见附表：
| 实验 | ① | ② | ③ | ④ |
| V(HNO3)/ml | 50 | 100 | 150 | 200 |
| V(NO)/L | 1.344 | 2.688 | 3.36 | 3.36 |
②写出实验②发生反应的化学方程式：_____________________________。
某化学小组在学习元素周期律知识后，对教材中Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋的实验进一步思考，并提出问题：Cl2能将Fe2＋氧化成Fe3＋，那么Br2和I2能否将Fe2＋氧化成Fe3＋？
环节一：理论推测。
部分同学认为Br2和I2都能将Fe2＋氧化成Fe3＋，依据是____________________
_________________________________________________________________。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2＋氧化成Fe3＋。还有同学认为Br2能将
Fe2＋氧化成Fe3＋，而I2不能，依据是同一主族从上到下卤素单质的氧化性逐渐减弱。
环节二：设计实验进行验证。
向大试管中加入适量铁粉，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 |
| ① | 先向试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液，再向试管中滴加少量红棕色的溴水，振荡试管 | 溶液为 黄色 |
| ② | 先向试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液，再向试管中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）甲同学认为试管①中的现象说明溴水能将Fe2＋氧化，反应的离子方程式为_________________________________________________________________。
乙同学认为应该补做实验，才能得出甲同学的结论。请你帮助乙同学完成实验：
实验2：
| 操作 | 现象 |
| | |
（2）该小组同学对试管②中所得的溶液呈黄色的原因展开讨论，并提出了两种假设：
假设1：碘水与FeCl2溶液不反应，黄色是碘水稀释后的颜色。
假设2.________________。
实验3：进行实验以判断假设是否成立。
| 操作 | 现象 |
| 向试管②所得的溶液中继续加入0.5 mL CCl4，充分振荡，静置一段时间。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；取上层溶液滴加KSCN溶液后，溶液呈浅红色 |
丙同学认为实验3的现象可以说明假设2成立，丁同学认为不严谨，于是设计了实验4继续探究。
实验4：
| 操作 | 现象 |
| 向另一支试管中加入2 mL新制的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。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；取下层溶液，向其中滴加KSCN溶液后，溶液没有呈浅红色 |
你认为实验4中加入乙酸乙酯的主要目的是___________________________。
丁同学根据实验4的现象得出结论：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，从原子结构角度解释原因：______________________________________________________________________。
碘是人体必需的微量元素之一，有“智力元素”之称。食用加碘食盐可预防碘缺乏病。查阅资料知：①在酸性条件下，I—能被NO3-离子氧化成IO3-离子，被H2O2或O2等氧化成I2；②IO3-离子能被HSO3-离子还原成I2。
请你利用实验室常用仪器和下列限选试剂，依次研究某食盐样品中所加碘的存在形式是I2、I-、IO3-中的哪一种。
限选试剂如下：1.0 mol?L-1HNO3溶液、1.0 mol?L-1 H2SO4溶液、1.0 mol?L-1NaHSO3溶液、3% H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水
Ⅰ．提出假设
假设1：该食盐样品中含I2 ；
假设2：该食盐样品中含I—
假设3： 。
Ⅱ．设计方案与实验探究
将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液，请按要求填写下表
| 实验步骤 | 预期现象与结论 |
| 步骤1：取少量上述溶液注入试管中，滴入几滴淀粉溶液振荡。 | 若溶液显 ，则假设1成立；否则，假设1不成立，再进行步骤2 |
| 步骤2： | 若溶液显蓝色，则假设2成立，反应的离子方程式为 ；否则，假设2不成立，再进行步骤3 |
| 步骤3： | |
Ⅲ．问题与思考
纯的KIO3或KI都可以作为食用加碘盐中碘的来源。从化学角度来看，试验中添加 （填“KIO3”或“KI”）更好；理由是 。
镁、铝混合粉末10.2g，将它溶于500mL4mol/L的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需加入2mol·l－1的氢氧化钠溶液的体积为
| A．1000mL | B．500mL | C．100mL | D．1500mL |