题目内容

11．某研究性学习小组设想将少量Cl2通入Fe2+和I-的混合溶液，来探究Fe2+和I-的还原性强弱．
（1）【提出假设】假设1：Fe2+还原性比I-强；假设2：I-还原性比Fe2+强；假设3：Fe2+和I-的还原性一样强．
【验证假设】
（2）利用以下装置进行试验

实验必需的装置是：A→C→E（按氯气流向的顺序用序号书写）
（3）实验开始后，控制通入少量氯气，通过观察溶液颜色的变化，不能（能或不能）判断反应的先后顺序．
（4）请在表中填写实验步骤及预期现象与结论．
实验步骤预期现象与结论
取少量反应的溶液置于A、B两支试管中；

向A试管中滴加KSCN；

向B试管中滴加淀粉：		①若A变红色，
B不变色则假设1成立
②若A不变色，
B变蓝色则假设2成立
③若A变红色，
B变蓝色则假设3成立
（5）该实验成功的关键是控制各反应物的用量．该小组称量1.52gFeSO4（M=152g/mol）和1.66gKI（M=166g/mol）固体溶于水中，为了验证上述假设，通入的氯气的体积最多不能超过0.112L．（标准状况）
（6）有同学质疑，上述实验只能验证氯气分别与Fe2+和I-反应的速率的大小．并不能证明Fe2+和I-的还原性强弱．于是提出另一验证方案：往KI溶液中滴加FeCl3溶液，如果能发生反应，就可证明二者的还原性强弱，该反应的离子方程式是2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+．

分析 （1）【提出假设】依据实验的目的：探究Fe2+和I-的还原性强弱得出假设内容：Fe2+还原性比I-强；I-还原性比Fe2+强；
【验证假设】
（2）依据实验的目的“将少量Cl2通入Fe2+和I-的混合溶液中，探究Fe2+和I-的还原性强弱”来连接仪器；
（3）碘水的颜色与三价铁离子水溶液的颜色相差不大；
（4）三价铁离子遇到KSCN溶液显红色，淀粉遇到碘变蓝色，当通入少量的氯气时，如果二价铁离子先反应被氧化物三价铁离子，则加入KSCN溶液显红色，
碘离子此时为反应，加入淀粉后不变蓝色；如果碘离子先反应被氧化为单质碘，则加入淀粉变蓝色，二价铁离子此时未反应，加入KSCN溶液不变红色；
（5）依据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-计算1.52g FeSO4固体中二价铁离子被氧化需要的氯气的物质的量，依据2I-+Cl2=I2+2Cl-，计算1.66g KI固体被氧化需要的氯气的物质的量；
（6）依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性来回答．

解答 解：（1）【提出假设】依据实验的目的：探究Fe2+和I-的还原性强弱得出假设内容：Fe2+还原性比I-强；I-还原性比Fe2+强，
故答案为：Fe2+还原性比I-强；I-还原性比Fe2+强；
【验证假设】
（2）要想探究Fe2+和I-的还原性强弱，应将制取的氯气通入到含有Fe2+和I-的溶液中，氯气有毒应进行尾气处理，所以必须的装置A→C→E；
故答案为：C→E；
（3）碘水的颜色与三价铁离子水溶液的颜色相差不大，所以不能通过观察颜色来比较反应的先后顺序，故答案为：不能；
（4）三价铁离子遇到KSCN溶液显红色，淀粉遇到碘变蓝色，当通入少量的氯气时，如果二价铁离子先反应被氧化物三价铁离子，则加入KSCN溶液显红色，
碘离子此时为反应，加入淀粉后不变蓝色；如果碘离子先反应被氧化为单质碘，则加入淀粉变蓝色，二价铁离子此时未反应，加入KSCN溶液不变红色；
故答案为：

实验步骤预期现象和结论
KSCN；
淀粉		①A变红色，B不变色

②A不变色，B变蓝色

③A变红色，B变蓝色
；
（5）1.52g FeSO4固体的物质的量为=$\frac{1.52g}{152g/mol}$=0.01mol，依据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知，完全氧化二价铁离子需要0.005mol氯气，标况下体积为：0.005mol×22.4L/mol=0.112L；
1.66g KI固体的物质的量为=$\frac{1.66g}{166g/mol}$=0.01mol，依据2I-+Cl2=I2+2Cl-，完全氧化碘离子需要0.005mol氯气，标况下体积为：0.005mol×22.4L/mol=0.112L，所以为了验证上述假设，通入的Cl2体积最多不能超过0.112L；
故答案为：0.112L；
（6）氯化铁与碘化钾反应的离子方程式为：2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+，反应中碘离子碘元素化合价升高，碘离子作用还原剂，三价铁离子化合价降低被还原，二价铁离子为还原产物，依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可知碘离子的还原性强于二价铁离子，同种氧化剂与多种还原剂反应，还原性强的优先反应，所以可以确定氯气与Fe2+和I-反应的先后顺序．故答案为：2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+．

点评 本题为实验题，考查了二价铁离子与碘离子还原性强弱的比较，题目难度大，明确反应的实质和氧化还原反应的先后规律是解题的关键．

练习册系列答案
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8．根据下列操作及现象，所得结论不正确的是（　　）
序号操作及现象结论
A将0.1mol•L-1氨水稀释成0.01mol•L-1，测得pH由11.1变成 10.6稀释后NH3•H2O的电离程度增大
B常温下，测得饱和Na2CO3溶液的pH大于饱和NaHCO3溶液常温下水解程度：CO32-＞HCO3-
C向25mL冷水和沸水中分别滴入5滴FeCl3饱和溶液，前者为黄色，后者为红褐色温度升高，Fe3+的水解程度增大
D明矾可用于净水明矾在水中水解生成的氢氧化铝胶体有吸附性
A．AB．BC．CD．D
9．下列离子方程式正确的是（　　）
A．铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+→2Fe3++3H2↑
B．Al与稀H2SO4：Al+2H+→Al3++H2↑
C．偏铝酸钠溶液中加过量HCl：AlO2-+4H+=Al3++2H2O
D．氯化铝溶液中加氨水：Al3++3OH-→Al（OH）3↓
6．在一定条件下，氢气和丙烷完全燃烧的热化学方程式分别为2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ•mol-1，C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2220kJ•mol-1.5mol氢气和丙烷的混合气体完全燃烧时放热3847kJ，则氢气和丙烷的体积比为（　　）
A．1：3B．3：1C．1：4D．1：1
6．某研究性学习小组用下图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验（夹持装置已略去）．

（1）在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在浓盐酸中，再加水稀释．
（2）下列实验方案适用于在装置A中制取所需SO2的是b．
a．Na2SO3固体与浓硝酸 　      b．Na2SO3固体与浓硫酸
c．CaSO3固体与稀硫酸　        d．碳与热的浓硫酸
（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择c．
a．蒸馏水                 b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液       d．饱和NaHCO3溶液
（4）往FeCl3溶液中通入足量SO2，反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=SO42+2Fe2++4H+．
（5）能表明SO2的还原性强于I-的反应现象为装置D中溶液蓝色褪去．
（6）装置E的作用为吸收未反应的SO2，防止空气污染．
（7）在上述装置中通入过量的SO2，为了验证C中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应，取C中的溶液，分成两份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去．
方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红．
上述方案不合理的是方案①，理由是过量的SO2也能使KMnO4溶液褪色．
16．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到金属铜，用如图的装置可以实现该反应：

请回答下列问题：
（1）如果A中加入的物质是纯净物，则其可能为碳酸氢铵或碳酸铵，发生反应的化学方程式是NH4HCO3═NH3↑+CO2↑+H2O或（NH4）2CO3═2NH3↑+CO2↑+H2O．
（2）B中加入的物质是碱石灰或生石灰，其作用是除去二氧化碳和水蒸气．
（3）实验时在C中观察到的现象是黑色粉末逐渐变红．
（4）实验时在D中观察到的现象是出现无色液体．
（5）E中收集到的气体经测定在标况下的密度为1.25g/L，则该气体是N2，C中反应的化学方程式为2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O．
3．下列溶液中分别加入过量MgCO3固体，溶液MgCO3较多的是①（填序号）
①20mL0.1mol•L-1Na2CO3溶液；
②20mL0.2mol•L-1MgCl2溶液．
20．依据事实，写出下列反应的热化学方程式．
（1）在101kPa时，H2在1.00molO2中完全燃烧生成2.00mol液态H2O． 放出571.6kJ的热量，表示H2燃烧的热化学方程式为H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8KJ/mol．
（2）在25℃、101kPa下，1g甲醇液体燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.76 kJ•mol-1
（3）已知：已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-437.3kJ•mol一1
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-285.8kJ•mol一1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ•mol一1
则煤的气化主要反应（碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气）的热化学方程式是C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-131.5kJ•mol-1．
1．下列叙述中，错误的是（　　）
A．1mol的任何气体中都含有6.02×1023个分子
B．12g12C中含有6.02×1023个碳原子
C．1mol水中含有6.02×1023个氢原子
D．物质的量相等的CO和CO2所含的C原子个数也相等

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