题目内容
在硫酸铝、硫酸钾和明矾的混合溶液中，如果SO42—的浓度为0.2 mol·L－1，当加入等体积0.2 mol·L－1KOH溶液时，生成的沉淀恰好完全溶解，则反应后混合溶液中K＋的浓度约是(忽略溶液中少量的H＋和OH－)( )。
A．0.125 mol·L－1 B．0.225 mol·L－1C．0.250 mol·L－1 D．0.450 mol·L－1
B
【解析】 设两溶液均为1 L，生成的沉淀恰好完全溶解时，发生的反应为Al3＋＋4OH－===AlO2—＋2H2O，n(AlO2—)＝
n(OH－)＝
×0.2 mol＝0.05 mol，此时溶液中含有K＋、AlO2—、SO42—，由电荷守恒可得关系式：n(K＋)＝n(AlO2—)＋2n(SO42—)＝0.05 mol＋2×0.2 mol＝0.45 mol，所以等体积混合后溶液中的c(K＋)＝0.225 mol·L－1。
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：_____________________________________________。
