题目内容

4.为了探究H2O2、H2SO3和Br2氧化性的相对强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去).请回答下列问题:
(1)仪器A的名称球形冷凝管,其作用是冷凝回流溴,以免溴挥发.
(2)用仪器B滴加液体并不需要打开玻璃塞c,原因是滴液漏斗和三颈瓶相通,气压相等.
(3)实验记录如下(请补全空白):
步骤实验操作实验现象实验结论
打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量橙黄色褪去Br2的氧化性大于H2SO3
向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液刚开始溶液颜色无明显变化,继续滴加,溶液变为橙黄色H2O2的氧化性大于Br2
(4)步骤Ⅱ中,开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条)步骤1的H2SO3有过量,H2O2先和H2SO3反应,
步骤Ⅰ中反应的离子方程式H2SO3+Br2+H2O=4H++SO42-+2Br-
步骤Ⅱ中主要反应的离子方程式H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O.

分析 (1)由A的结构特征可知为球形冷凝管,溴易挥发,冷凝回流溴;
(2)滴液漏斗和三颈瓶相通,气压相等;
(3)Ⅰ:打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量,H2SO3被溴水氧化;
Ⅱ:向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液,溶液又变为橙黄色,说明过氧化氢将溴离子氧化为溴单质;
(4)步骤Ⅱ中,开始时颜色无明显变化,可能是因为步骤1的H2SO3有过量,H2O2先和H2SO3反应,或H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等.

解答 解:(1)仪器A的名称是球形冷你管,其作用是使溴蒸汽冷凝回流,
故答案为:球形冷凝管;冷凝回流溴,以免溴挥发;
(2)用仪器B滴加液体并不需要打开玻璃塞c,原因是该仪器与三颈瓶相通,气压相等,液体能顺利流出,
故答案为:滴液漏斗和三颈瓶相通,气压相等;
(3)Ⅰ:打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量,H2SO3被溴水氧化,溶液的橙黄色褪去,说明溴单质的氧化性强于亚硫酸;
Ⅱ:向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液,溶液又变为橙黄色,说明过氧化氢将溴离子氧化为溴单质,则H2O2的氧化性大于Br2
故答案为:

步骤实验操作实验现象实验结论
打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量橙黄色褪去Br2的氧化性大于H2SO3
向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液刚开始溶液颜色无明显变化,继续滴加,溶液变为橙黄色H2O2的氧化性大于Br2

(4)步骤Ⅱ中,开始时颜色无明显变化可能是因为:步骤1的H2SO3有过量,H2O2先和H2SO3反应,或H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等;
步骤Ⅰ中,亚硫酸与溴单质反应离子方程式为:H2SO3+Br2+H2O=4H++SO42-+2Br-,步骤Ⅱ中主要发生过氧化氢和溴离子的反应,离子方程式为:H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O,
故答案为:步骤1的H2SO3有过量,H2O2先和H2SO3反应;H2SO3+Br2+H2O=4H++SO42-+2Br-;H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O.

点评 本题考查物质性质探究实验,涉及到元素化合物性质、对装置与原理的分析评价、离子方程式书写、氧化还原反应等,关键是对实验原理的理解,难度中等.

练习册系列答案
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CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H2=-676kJ/mol
①写出CO2与H2反应生成CH3OH(g)与H2O(g)的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-50 kJ/mol.
②下列表示该合成甲醇反应的能量变化示意图中正确的是a(填字母代号).

③合成甲醇所需的H2可由下列反应制取:H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g).某温度下该反应的平衡常数K=1.若起始时c(CO)=1mol/L,c(H2O)=2mol/L,则达到平衡时H2O的转化率为33.3%.
(2)CO和H2反应也能合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.1kJ/mol.在250℃下,将一定量的CO和H2投入10L的恒容密闭容器中,各物质的浓度(mol/L)变化如下表所示
(前6min没有改变条件):
 2min 4min6min8min′′′
 CO 0.07 0.060.040.05′′′
 H2 x 0.12 0.12 0.2′′′
 CH2OH 0.03 0.040.04 0.05′′′
①X=0.14,250℃时该反应的平衡常数K=46.3.
②若6~8min时只改变了一个条件,则改变的条件是增加了1 mol氢气,第8min时,该反应是否达到平衡状态?不是(填“是”或“不是”).
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Ⅱ.温度低,反应速率慢,单位时间内的产量低;而该反应为放热反应,温度过高,转化率降低.
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