题目内容

已知下列物质的氧化性:KMnO4>Cl2>Fe3+>I2.某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)来验证:

Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸.
Ⅱ.当B和C中的溶液由浅绿色变为黄色时,夹紧弹簧夹.
Ⅲ.…
试回答下列问题:
(1)A中产生氯气的化学方程式
 

(2)由湿润的淀粉-KI试纸变蓝的现象得出的结论是
 

(3)为达成本实验的目的,在步骤II结束时分液漏斗C中溶液必须满足:
 
写出检验B中是否有Fe2+的离子方程式:
 
.
(4)打开活塞b,振荡D试管.静止后可以观察到的现象是
 

(5)在100mLFeI2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有
1
2
的I-被氧化成单质I2,则原FeI2溶液中FeI2的物质的量浓度为
 
.
考点:性质实验方案的设计,氧化性、还原性强弱的比较
专题:
分析:A装置为制取氯气的装置,B装置为氯气氧化亚铁离子的装置,C装置为生成铁离子的装置,D装置为铁离子氧化碘离子的装置.
(1)根据KMnO4与浓HCl反应制Cl2;
(2)湿润的碘化钾-淀粉试纸变蓝,说明生成了单质碘;
(3)步骤Ⅲ是检验铁离子氧化性强于碘离子,故步骤Ⅱ结束时,分液漏斗C中不能含有氯气,氯气会干扰试验;亚铁离子具有还原性,可使酸性高锰酸钾褪色;
(4)因氧化性Fe3+>I2,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可发生:2Fe3+2I-=I2+2Fe2+;
(5)因氧化性Fe3+>I2,则氯气只和部分碘离子反应,根据电子守恒进行计算.
解答: 解:(1)因KMnO4与浓HCl反应可以用来制Cl2,反应方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,
故答案为:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
(2)湿润的碘化钾-淀粉试纸变蓝,说明生成了单质碘,碘遇淀粉变蓝,因Cl2的氧化性大于I2的氧化性,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可发生:Cl2+2I-=I2+2Cl-;
故答案为:氧化性:Cl2>I2;
(3)步骤Ⅲ是检验铁离子氧化性强于碘离子,故步骤Ⅱ结束时,分液漏斗C中不能含有氯气,氯气会干扰试验;亚铁离子具有还原性,可使酸性高锰酸钾褪色,反应的离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
故答案为:C装置中无溶解氯,利于证明氧化性是Fe3+>I2;MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
(4)因氧化性Fe3+>I2,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可发生:2Fe3+2I-=I2+2Fe2+,碘易溶于四氯化碳,故看到现象为:液体分层,其中下层为紫红色,
故答案为:液体分层,其中下层为紫红色;
(5)设FeI2的物质的量浓度为c,溶液中有
1
2
的I-被氧化成单质I2,因氧化性Fe3+>I2,则氯气只和部分碘离子反应,由电子守恒可知,
2.24L
22.4L/mol
×2×1=c×0.1L×2×
1
2
×(1-0),
解得c=2mol/L,
故答案为:2mol/L.
点评:本题主要考查了卤素单质氧化性的相对强弱的验证,要注意离子氧化性顺序,根据已知知识能得出实验现象并进行解释.
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