某研究性学习小组设想将少量Cl2通入Fe2+和I﹣的混合溶液中.探究Fe2+和I﹣的还原性强弱． [提出假设]假设1:Fe2+还原性比I﹣强．假设2:I﹣还原性比Fe2+强． [验证假设]选择几种装置进行实验: (1)实验必需的装置是A→ (按Cl2气流方向的顺序填写) (2)实验开始后.控制通入氯气的量.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某研究性学习小组设想将少量Cl₂通入Fe²⁺和I^﹣的混合溶液中，探究Fe²⁺和I^﹣的还原性强弱．

【提出假设】假设1：Fe²⁺还原性比I^﹣强．假设2：I^﹣还原性比Fe²⁺强．

【验证假设】选择几种装置进行实验：

（1）实验必需的装置是A→　（按Cl₂气流方向的顺序填写）

（2）实验开始后，控制通入氯气的量，当通入少量氯气时，通过观察混合溶液颜色的变化　　（填“能”或“不能”）判断反应的先后顺序．

（3）请在下表中写出实验步骤及预期现象和结论．

实验步骤

预期现象和结论

取少量反应后的混合溶液分置于A、B两试管中：

往A中滴加　　溶液；

往B中滴加　溶液．

①A：　　，

②B：　　，

则假设1成立．

③A：　　

④B：　　，

则假设2成立．

（4）为了实验成功，必须控制各物质的量．该小组称取1.52g FeSO₄固体，同时称取1.66g KI固体，溶于水中配成混合溶液．为了验证上述假设，通入的Cl₂体积最多不能超过　　L（标准状况）．

【思考与交流】

（5）有同学质疑，上述实验中Cl₂量很难控制，无法验证Fe²⁺和I^﹣反应的先后顺序．于是提出另一方案：往KI溶液中滴入　　溶液，若能发生反应，即可证明I^﹣的还原性强于Fe²⁺．

考点：

氯气的实验室制法；氯、溴、碘及其化合物的综合应用．

专题：

卤族元素．

分析：

（1）依据实验的目的“将少量Cl₂通入Fe²⁺和I^﹣的混合溶液中，探究Fe²⁺和I^﹣的还原性强弱”解答；

（2）碘水的颜色与三价铁离子水溶液的颜色相差不大；

（3）三价铁离子遇到KSCN溶液显红色，淀粉遇到碘变蓝色，当通入少量的氯气时，如果二价铁离子先反应被氧化物三价铁离子，则加入KSCN溶液显红色，

碘离子此时为反应，加入淀粉后不变蓝色；如果碘离子先反应被氧化为单质碘，则加入淀粉变蓝色，二价铁离子此时未反应，加入KSCN溶液不变红色；

（4）依据2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^﹣计算1.52g FeSO₄固体中二价铁离子被氧化需要的氯气的物质的量，依据2I^﹣+Cl₂=I₂+2Cl^﹣，计算1.66g KI固体被氧化需要的氯气的物质的量；

（5）依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性．

解答：

解：（1）要想探究Fe²⁺和I^﹣的还原性强弱，应将制取的氯气通入到含有Fe²⁺和I^﹣的溶液中，氯气有毒应进行尾气处理，所以必须的装置A→C→E；

故答案为：C→E；

（2）碘水的颜色与三价铁离子水溶液的颜色相差不大，所以不能通过观察颜色来比较反应的先后顺序，故答案为：不能；

（3）三价铁离子遇到KSCN溶液显红色，淀粉遇到碘变蓝色，当通入少量的氯气时，如果二价铁离子先反应被氧化物三价铁离子，则加入KSCN溶液显红色，

碘离子此时为反应，加入淀粉后不变蓝色；如果碘离子先反应被氧化为单质碘，则加入淀粉变蓝色，二价铁离子此时未反应，加入KSCN溶液不变红色；

故答案为：

实验步骤

预期现象和结论

KSCN；

淀粉

①变红色，

②不变色，

③不变色，

④变蓝色．

；

（4）1.52g FeSO₄固体的物质的量为==0.01mol，依据2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^﹣可知，完全氧化二价铁离子需要0.005mol氯气，标况下体积为：0.005mol×22.4L/mol=0.112L；

1.66g KI固体的物质的量为==0.01mol，依据2I^﹣+Cl₂=I₂+2Cl^﹣，完全氧化碘离子需要0.005mol氯气，标况下体积为：0.005mol×22.4L/mol=0.112L，所以为了验证上述假设，通入的Cl₂体积最多不能超过0.112L；

故答案为：0.112L；

（5）氯化铁与碘化钾反应的离子方程式为：2I^﹣+2Fe³⁺=I₂+2Fe²⁺，反应中碘离子碘元素化合价升高，碘离子作用还原剂，三价铁离子化合价降低被还原，二价铁离子为还原产物，依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可知碘离子的还原性强于二价铁离子，同种氧化剂与多种还原剂反应，还原性强的优先反应，所以可以确定氯气与Fe²⁺和I^﹣反应的先后顺序．

点评：

本题为实验题，考查了二价铁离子与碘离子还原性强弱的比较，题目难度中等，明确反应的实质和氧化还原反应的先后规律是解题的关键．

练习册系列答案

相关题目

下表是元素周期表的一部分，所列字母分别代表一种元素：

（1）m元素在周期表中的位置是　　

（2）下列有关说法正确的是　　（填字母）．

A．b、c、d元素的非金属性逐渐增强

B．f、g、h元素的原子半径逐渐减小

C．md₂与bd₂的化学性质类似，都具有氧化性

D．e、n的最高价含氧酸的酸性强弱：e＞n

E．a、f分别与d组成的化合物中所含化学键类型完全相同

F．该表中只有4种元素组成的单质具有导电性

（3）a、c、n按原子个数比为4：1：1构成的化合物的电子式是　　．

按不同的分类法，下列每组都有一种物质与其他物质不同，试分析每组中物质的组成规律，将其中不同于其他物质的物质找出来

（1）NaCl、KCl、NaClO、BaCl₂ ；

（2）HClO₃、KClO₃、Cl₂、NaClO₃ ；

（3）H₃PO₄、H₄SiO₄、HCl、H₂SO₄ ；

（4）空气、N₂、HCl气体、CuSO₄•5H₂O ；

（5）铜、金、汞、钠．

下列情况溶液中可能大量存在的离子组是（　　）

①无色溶液中：H⁺、Na⁺、Cl^﹣、MnO₄^﹣

②pH=7的溶液中：Na⁺、Ca²⁺、Cl^﹣、HCO₃^﹣

③使石蕊试液呈蓝色的溶液中：K⁺、SO₄^2﹣、ClO^﹣、Cl^﹣

④常温下，由水电离产生的c（H⁺）=10^﹣12mol/L的溶液中：Na⁺、Cl^﹣、CO₃^2﹣、SO₄^2﹣

⑤某含SO₄^2﹣的溶液中：Na⁺、Ba²⁺、Cl^﹣、OH^﹣

⑥某含Fe³⁺的溶液中：NH₄⁺、Cl^﹣、NO₃^﹣、SCN^﹣．

A．

②③

B．

②④⑤

C．

⑤⑥

D．

③④

下列物质中的杂质（括号内为杂质）的检验、除杂的试剂或方法正确的是（　　）

	物质及其杂质	检验	除杂
A	Cl₂（HCl）	湿润的淀粉KI试纸	饱和食盐水
B	NaHCO₃溶液（Na₂CO₃）	Ca（OH）₂溶液	过量CO₂
C	CO₂（HCl）	AgNO₃溶液（含稀硝酸）	饱和Na₂CO₃溶液
D	NO（NO₂）	观察颜色或湿润的淀粉KI试纸	水

A．

B．

C．

D．

下列化学用语正确的是（　　）

	A．	Na₂S的电子式：	B．	氯离子结构示意图：
	C．	乙醇的分子式：C₂H₅OH	D．	N原子的价电子电子排布图：

在一定温度下，向a L密闭容器中加入1mol X气体和2mol Y气体，发生如下反应：X（g）+2Y（g）⇌2Z（g），此反应达到平衡的标志是（　　）

	A．	容器内压强不随时间变化
	B．	v_正（X）=v_逆（Z）
	C．	容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2
	D．	单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ

有三种物质AC₂、B₂C₂、AD₄，第二周期元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等；元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B₂C₂；元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同，则：

（1）A、B的元素名称分别为　　、　　．

（2）AD₄分子其中含有的化学键类型为　　键（选填“极性”或“非极性”）．

（3）D的负一价阴离子的电子排布式为，B₂C₂的电子式为　　，属　　（填“离子化合物”或“共价化合物”）．

下列有机物的命名正确的是（　　）

　 A． 3，3﹣二甲基丁烷 B． 3﹣甲基﹣2﹣丁烯

　 C． 2﹣乙基丁烷 D．名称为1，4﹣二甲苯

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