题目内容

(14分)
某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:

(1)  ①检查气体发生装置A的气密性的操作是:____________
②整套实验装置存在一处明显不足,请指出_____________.
(2) 用改正后的装置进行实验.实验过程如下:
实验操作
实验现象
结论
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯
D装置中:溶液变红
E装置中:水层溶液变黄振荡后CCl4层无明显变化
Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为:
______________________
(3)  因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化:
D装置中:红色慢慢褪去。E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深最后变成红色。为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
Ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似.氧化性:Cl2>(SCN)2
Ⅱ.Cl2和Br2反应生成BrCl,它呈红色(略带黄色),沸点为5℃,与水发生水解反应.
Ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水.
① 请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因___________________,请设计简单实验证明上述解释:______________________
② 欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生.请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因_______________________________________________
③将少量BrCl通入到碘化钾溶液中,该反应的化学方程式为:___________________
(1)①关闭活塞A,打开止水夹B,将长导管末端浸入水中,用手捂住圆底烧瓶,管口有气泡产生;松开手后,有水进入导管,则气密性良好。②缺少尾气处理装置。
(2)Cl2> Br2 > Fe3+
(3)①过量氯气和SCN-反应:2SCN-+Cl2=2Cl+(SCN)2,,使SCN- 浓度减小,则使Fe3+
+3SCN- ="=" Fe(SCN)3平衡向逆反应方向移动而褪色。
检验方法为:取少量褪色后的溶液,滴加KSCN 溶液,若溶液变红色,则上述推理合理;或取少量褪色后的溶液,滴加Fe Cl3溶液,若溶液不变红,则上述推理合理
②BrCl+H2O=HBrO反应产生 Cl-由于AgBrO易溶于水,加入 AgNO3溶液,只能生成AgNO3沉淀
③BrCl+2KI=KCl+KBr+I2

试题分析:(1) ②氯气有毒不能直接排空,且如果氯气有剩余会导致D和E装置中气体压强增大,导致安全事故的发生,所以该实验装置的缺点为:缺少尾气处理装置。
(2)D装置中:溶液变红,说明有铁离子生成,据此得出氯气的氧化性大于铁离子;
E装置中:水层溶液变黄,振荡后CCl4层无明显变化,说明氯气和溴离子不反应,
根据D和E装置知,溴的氧化性大于铁离子,则氧化性强弱顺序是 Cl2>Br2>Fe3+
练习册系列答案
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(14分)碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:
步骤1:配制0.5 mol·L-1MgSO4溶液和0.5 mol·L-1NH4HCO3溶液。
步骤2:用量筒量取500 mL NH4HCO3溶液于1 000 mL三口烧瓶中,开启搅拌器。温度控制在50 ℃。
步骤3:将250 mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1 min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:放置1 h后,过滤、洗涤。
步骤5:在40 ℃的真空干燥箱中干燥10 h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
回答下列问题:
步骤3中加氨水后的离子方程式                   
(2)测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。称量1.000 g碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5 h,反应后期将温度升到30 ℃,最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。

①图中气球的作用是           
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是       
③用已知浓度的盐酸滴定烧杯中的溶液时应选用       为指示剂,若盛放盐酸的滴定管在滴定前有气泡未排尽,滴定后无气泡(其他操作均正确),则所测CO2的量会       (填“偏大”“偏小”“无影响”)
④设3次实验测得每1.000 g碳酸镁晶须与稀硫酸反应产生的CO2平均值为a mol,则n值为       (用含a的表达式表示)。
(3)称取100 g上述晶须产品进行热重分析,热重曲线如图。则该条件下合成的晶须中,n=    (选填1、2、3、4、5)。

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