题目内容
6．按要求完成下列实验报告：实验名称：氯水的性质实验
实验目的：验证氯水：①有酸性，②有漂白性（氧化性），③存在Cl-
实验用品：主要仪器用品：试管、胶头滴管．
选用试剂：新制的饱和氯水、NaOH溶液、滴有酚酞的NaOH溶液，请添加其他必需试剂：品红溶液、硝酸银溶液、稀硝酸．
实验步骤：依次验证氯水的上述三项化学性质．
实验记录表：
| 步骤编号 | 操作过程 | 实验现象 | 实验结论 |
| ① | 氯水有酸性 | ||
| ② | 氯水有漂白性 | ||
| ③ | 氯水中存在Cl- |
分析 本实验为氯气的性质实验，都是的在试管内完成，用到的主要仪器为试管及胶头滴管，依据实验目的选择需要的药品，验证酸性可以用滴有酚酞的氢氧化钠溶液，验证氯水的漂白性，可以选择品红溶液，验证氯离子，应先加硝酸排除杂质离子的干扰，然后加入硝酸银，据此解答．
解答 解：本实验为氯气的性质实验，都是的在试管内完成，用到的主要仪器为试管及胶头滴管；
依据实验目的选择需要的药品，验证酸性可以用滴有酚酞的氢氧化钠溶液，验证氯水的漂白性，可以选择品红溶液，验证氯离子，应先加硝酸排除杂质离子的干扰，然后加入硝酸银，所以用到的药品有：品红溶液、硝酸银溶液、稀硝酸；
验证酸性可以向滴有酚酞的氢氧化钠溶液的试管中加入新制的饱和氯水，然后振荡，溶液由红色变为无色，即可证明氯水有酸性；
验证氯水的漂白性，可以选择品红溶液，向盛有品红溶液的试管中加入新制的饱和氯水，若溶液由红色变为无色，可证明氯水有漂白性；
验证氯离子，应取少量的新制饱和氯水于试管 中，滴入几滴硝酸银溶液，若产生白色沉淀，然后加入硝酸，白色沉淀不消失，即可证明氯水中含有氯离子；
若步骤①中使用了滴有酚酞的氢氧化钠溶液，溶液红色褪色，有两种可能原因：一是氯水中的酸中和了氢氧化钠溶液，此时酚酞并未发生改变，二是氯气与水生成的次氯酸氧化酚酞破坏了酚酞的结构而褪色．显然，只要证明溶液中是否含有酚酞，就能确定是那种原因，可以向褪色的溶液中再滴入一滴氢氧化钠溶液，若又显红色说明是因为中和而褪色，若无红色出现说明是因氧化而褪色；
故答案为：
实验用品：试管、胶头滴管
选用试剂：品红溶液、硝酸银溶液、稀硝酸；
实验记录表：
| 步骤编号 | 操作过程 | 实验现象 | 实验结论 |
| ① | 取少量滴有酚酞的氢氧化钠溶液于试管中，加入新制的饱和氯水，然后振荡 | 溶液由红色变为无色 | 氯水有酸性 |
| ② | 向少量盛有品红溶液的试管中加入新制的饱和氯水，振荡 | 溶液由红色变为无色 | 氯水有漂白性 |
| ③ | 取少量的新制饱和氯水于试管 中，滴入几滴硝酸银溶液，再滴加稀硝酸 | 有白色沉淀产生 | 氯水中存在Cl- |
点评 本题考查了氯水性质探究实验设计，明确实验目的及氯气、次氯酸性质是解题关键，注意实验设计的严密性，题目难度不大．
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Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ．加热，产生大量红棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；
Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤；
Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品．
（1）H2SO4溶解A12O3的化学方程式是Al2O3+3H2SO4=2Al2（SO4）3+3H2O．
（2）KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整：
1MnO4-+5Fe2++8H+═1Mn2++5Fe3++4H2O
（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pH
注：金属离子的起始浓度为0.1mol•L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：pH约为3时，Fe2+和Al3+不能形成沉淀，将Fe2+氧化为Fe3+，可使铁完全沉淀．
（4）己知：一定条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2．
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成黄绿色气体．
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是除去过量的MnO4-．
Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；
Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ．加热，产生大量红棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；
Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤；
Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品．
（1）H2SO4溶解A12O3的化学方程式是Al2O3+3H2SO4=2Al2（SO4）3+3H2O．
（2）KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整：
1MnO4-+5Fe2++8H+═1Mn2++5Fe3++4H2O
（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pH
| Al（OH）3 | Fe（OH）2 | Fe（OH）3 | |
| 开始沉淀时 | 3.4 | 6.3 | 1.5 |
| 完全沉淀时 | 4.7 | 8.3 | 2.8 |
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：pH约为3时，Fe2+和Al3+不能形成沉淀，将Fe2+氧化为Fe3+，可使铁完全沉淀．
（4）己知：一定条件下，MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2．
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是生成黄绿色气体．
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是除去过量的MnO4-．
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（3）当离子浓度≤1×10-5mol•L-1时，可以认为离子沉淀完全．第④步操作中，若要使Cr3+完全沉淀，则室温下溶液中a的最小值为5.6．
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（4）Cr（OH）3受热分解为Cr2O3，用铝热法可以冶炼金属铬．写出铝热法炼铬的化学方程式Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Cr．
已知：部分物质沉淀的pH如表：
| Fe3+ | Cu2+ | Cr3+ | |
| 开始沉淀pH | 2.1 | 4.7 | 4.3 |
| 完全沉淀pH | 3.2 | 6.7 | a |
请回答下列问题：
（1）滤液I中所含溶质主要有Fe2（SO4）3、Cr2（SO4）3、CuSO4（填化学式）．
（2）第②步操作中，先加人Ca（OH）2调节溶液的pH，调节范围为3.2≤pH＜4.3，然后将浊液加热至80℃趁热过滤，所得滤渣Ⅱ的成分为Fe（OH）3、CaSO4．
（3）当离子浓度≤1×10-5mol•L-1时，可以认为离子沉淀完全．第④步操作中，若要使Cr3+完全沉淀，则室温下溶液中a的最小值为5.6．
（已知：Kap[Cr（OH）3]=6.3×10-31，$\root{3}{63}$≈4.0；lg4=0.6）
（4）Cr（OH）3受热分解为Cr2O3，用铝热法可以冶炼金属铬．写出铝热法炼铬的化学方程式Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Cr．
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