实验题:某学生实验小组欲以实验验证Cl2.Fe3+二种物质的有关性质.选择了一些常见的试剂进行相关的验证实验:常见试剂:浓盐酸.MnO2.FeSO4溶液.KSCN溶液.蒸馏水.稀HNO3.0.1%AgNO3溶液．用软锰矿(MnO2)与浓盐酸制取少量Cl2.将其通入到装有FeSO4溶液的一试管中.验证氧化性:Cl2＞Fe3+及还原产物的存在形式．(1)为保证实验� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．实验题：某学生实验小组欲以实验验证Cl₂、Fe³⁺二种物质的有关性质，选择了一些常见的试剂进行相关的验证实验：
常见试剂：浓盐酸、MnO₂、FeSO₄溶液、KSCN溶液、蒸馏水、稀HNO₃、0.1%AgNO₃溶液．
用软锰矿（MnO₂）与浓盐酸制取少量Cl₂，将其通入到装有FeSO₄溶液的一试管中，验证氧化性：Cl₂＞Fe³⁺及还原产物的存在形式．
（实验一）
（1）为保证实验的准确性，FeSO₄溶液在配制后保存时应加入少量铁粉；目的是防止Fe²⁺被氧化．
（2）制取的Cl₂应净化处理，以防止还原产物检验时带来干扰．净化的操作洗气．除杂试剂饱和氯化钠溶液．
（3）说明其原理的实验中，将除杂后的Cl₂通入FeSO₄溶液中，在溶液中应先滴加：硫氰化钾溶液，无明显现象．通Cl₂后的现象是溶液变为血红色．
（实验二）
将（实验一）所用FeSO₄通入少量上述制取净化后的Cl₂，叙述如何验证还原产物及现象取少量反应后的溶液放在试管中，向其中滴加硝酸，再加入硝酸银，有白色沉淀生成．
①离子方程式是Ag⁺+Cl^-=AgCl↓
②此步中Cl₂为何要少量若Cl₂过量，和水发生反应也能生成Cl^-，干扰还原产物的检验．

分析（实验一）
（1）配制FeCl₂溶液要防止其水解和被氧化；氢氧化亚铁在空气中易被氧化；
（2）取的Cl₂含有杂质HCl和水，HCl溶于水后会生成Cl^-，干扰Cl^-的检验，故制取的Cl₂应净化处理除掉HCl，可将氯气通过盛有饱和食盐水的洗气瓶；
（3）要验氧化性：Cl₂＞Fe³⁺，只要能证明Cl₂可以将Fe²⁺氧化成Fe³⁺即可，实验原理先验证FeSO₄溶液中没有Fe³⁺，再验证通入氯气后的FeSO₄溶液中含有Fe³⁺，根据Fe³⁺遇硫氰化钾溶液变红这一现象，来验证溶液中是否含有Fe³⁺；
（实验二）
向（实验一）所用FeSO₄通入少量上述制取净化后的Cl₂，发生反应：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，该反应中Cl₂为氧化剂，Cl^-为还原产物，要验证还原产物，只要验证反应后的溶液中是否含有Cl^-即可，所用试剂为：硝酸和硝酸银；若Cl₂过量，和水发生反应也能生成Cl^-，干扰还原产物的检验．

解答解：（实验一）
（1）本题验证Cl₂能氧化FeSO₄，FeSO₄中Fe为+2价，易被氧化为+3价，FeSO₄溶液存放时会因被氧化而变质，为了防止亚铁离子被氧化，需要加入少量的铁粉，铁粉会与+3价的铁反应，离子方程式为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，故FeSO₄溶液在配制后保存时应加入少量铁粉，防止Fe²⁺被氧化，干扰以下实验的进行．
故答案为：加入少量铁粉；防止Fe²⁺被氧化；
（2）取的Cl₂含有杂质HCl和水，HCl溶于水后会生成Cl^-，干扰（实验二）中还原产物Cl^-的检验，故制取的Cl₂应净化处理除掉HCl，根据HCl极易溶于水，且氯气在饱和食盐水中的溶解度很小，可将氯气通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，以除去氯气中少量的氯化氢气体；
故答案为：洗气；饱和氯化钠溶液；
（3）要验氧化性：Cl₂＞Fe³⁺，只要能证明Cl₂可以将Fe²⁺氧化成Fe³⁺即可，实验原理先验证FeSO₄溶液中没有Fe³⁺，再验证通入氯气后的FeSO₄溶液中含有Fe³⁺，根据Fe³⁺遇硫氰化钾溶液变红这一现象，来验证溶液中是否含有Fe³⁺；
故答案为：硫氰化钾溶液；溶液变为血红色；
（实验二）
向（实验一）所用FeSO₄通入少量上述制取净化后的Cl₂，发生反应：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，该反应中Cl₂为氧化剂，Cl^-为还原产物，要验证还原产物，只要验证反应后的溶液中是否含有Cl^-即可，验证方法：取少量反应后的溶液放在试管中，向其中滴加硝酸，再加入硝酸银，有白色沉淀生成，离子方程式为：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
若向FeSO₄溶液中通入的Cl₂过量，Cl₂会和水发生反应也能生成Cl^-，干扰了还原产物Cl^-的检验；
故答案为：取少量反应后的溶液放在试管中，向其中滴加硝酸，再加入硝酸银，有白色沉淀生成；①Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；②若Cl₂过量，和水发生反应也能生成Cl^-，干扰还原产物的检验．

点评本题考查亚铁盐和氯气的反应，以及反应产物的检验，题干信息的分析理解是解题关键，注意掌握物质性质和常见离子的检验，题目难度中等．

练习册系列答案

	A．	缩小体积使压强增大		B．	恒容，充入N₂
	C．	恒容，充入He		D．	恒压，充入He

11．a b c d四个集气瓶中装有Cl₂ H₂ HCl HBr的任意一种气体，若a d两瓶气体混合见光爆炸，a b两瓶气体混合瓶壁出现红棕色液滴，则a b c d瓶气体是（　　）

8．下列分子式中只表示一种纯净物的是（　　）

C₂H₄Cl₂

C₂H₃Cl₃

C₂HCl₃

C₂H₂Cl₂

15．已知化学反应方程式：CO₂+3H₂?CH₃OH+H₂O，若CO₂转化率增大，则化学反应速率怎样变化反应速率可能加快也可能减慢．

6．利用明矾石（主要成分：K₂SO₄•Al₂（SO₄）₃•2Al₂O₃•6H₂O，少量杂质Fe₂O₃）制备氢氧化铝的流程如图所示：

（1）焙烧炉中反应为：2Al₂（SO₄）₃+3S═2Al₂O₃+9SO₂；该反应的氧化剂及被氧化的元素分别是：Al₂（SO₄）₃；若生成1mol Al₂O₃，则转移电子数是3.612×10²⁴个；
（2）熟料溶解时的离子方程式：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（3）检验废渣中含有Fe₂O₃所需的试剂：HCl、KSCN．所观察到的现象为溶液显血红色
（4）母液中溶质的主要成分的化学式为：K₂SO₄、Na₂SO₄；溶液调节pH后经过滤、洗涤可得Al（OH）₃沉淀，证明沉淀洗涤干净的实验操作和现象是：取最后一次的洗涤液于试管中，加入BaCl₂溶液，无白色沉淀产生，证明洗涤干净．

13．下列各组离子能在溶液中大量共存的是（　　）

	A．	Fe³⁺、K⁺、Br^-、SCN^-		B．	NH₄⁺、Na⁺、CO₃^2-、OH^-
	C．	K⁺、Na⁺、PO₄^3-NO₃^-		D．	Al³⁺、Mg²⁺、SO₄^2-HCO₃^-

10．糠醛（

）与丙二酸合成香料过程中发生了
反应①：

（1）糠醛的分子式为C₅H₄O₂，1mol糠醛最多能与3mol H₂反应．
（2）关于化合物Ⅰ的说法正确的是BD．
A．核磁共振氢谱中有4组信号峰
B．能使酸性KMnO₄溶液褪色
C．能发生加聚反应和缩聚反应
D．能发生取代反应和加成反应
（3）芳香化合物Ⅱ是化合物Ⅰ的同分异构体，能发生银镜反应，遇FeCl₃溶液显紫色，任写一个Ⅱ的结构简式

（或

、

）．
（4）下面是由ClCH₂CH₂COOH合成丙二酸二乙酯的过程：
ClCH₂CH₂COOH$\stackrel{反应②}{→}$HOCH${\;}_{{2}_{\;}}$CH₂COONa$→_{酸化}^{氧化}$HOOCCH₂COOH$→_{C_{2}H_{5}OH}^{反应③}$丙二酸二乙酯，反应②的条件是氢氧化钠水溶液、加热，反应③的化学方程式为HOOCCH₂COOH+2CH₃CH₂OH

CH₃CH₂OOCCH₂COOCH₂CH₃+2H₂O．
（5）水杨醛（

）与丙二酸可发生类似反应①的反应，写出有机产物的结构简式

．

11．物质中杂质（括号内为杂质）的检验、除杂的试剂或方法都正确的是（　　）

	物质及其杂质	检验	除杂
A	Cl₂（HCl）	湿润的淀粉KI试纸	饱和食盐水
B	NO（NO₂）	观察颜色或湿润的淀粉KI试纸	水
C	CO₂（HCl）	AgNO₃溶液（含稀硝酸）	饱和NaHCO₃溶液
D	NaHCO₃溶液（Na₂CO₃）	Ca（OH）₂溶液	过量CO₂

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