某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3•6H2O能否反应产生Cl2．实验操作和现象如表:实验编号操作现象实验1按上图所示加热MnO2与FeCl3•6H2O 混合物①试管A中部分固体溶解.上方出现白雾②稍后.产生黄色气体.管壁附着黄色液滴③试管B中溶液变蓝实验2把A中的混合物换为FeC13•6H2O.B中溶液换为KSCN溶液.加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．某学习小组通过下列装置探究MnO₂与FeCl₃•6H₂O能否反应产生Cl₂．

实验操作和现象如表：

实验编号	操作	现象
实验1	按上图所示加热MnO₂与FeCl₃•6H₂O 混合物	①试管A中部分固体溶解，上方出现白雾 ②稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴 ③试管B中溶液变蓝
实验2	把A中的混合物换为FeC1₃•6H₂O，B中溶液换为KSCN溶液，加热．	A中部分固体溶解，产生白雾和黄色气体，B中KSCN溶液变红

回答下列问题：
（l）上述实验中的白雾是盐酸小液滴；试管A管口向上倾斜的原因是试管A中部分固体溶解在FeCl₃•6H₂O分解生成的水中形应溶液
（2）实验2说明黄色气体中含有FeCl₃，写出FeCl₃使KI一淀粉溶液变蓝的离子方程式：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂
（3）为进一步确认黄色气体中含有Cl₂，该学习小组对实验1提出两种改进方案：
方案1：在A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C，结果B中溶液仍变为蓝色．
方案2：将B中KI一淀粉溶液替换为NaBr溶液，结果B中溶液呈橙红色，且未检出Fe²⁺．则方案1C中盛放的试剂是饱和NaCl溶液；方案2中检验Fe²⁺的试剂是铁氰化钾溶液，选择NaBr溶液的依据是Br^-可以被Cl₂氧化成Br₂，但不会被Fe³⁺氧化为Br₂．
（4）实验1充分加热后，若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为1：2，则A中发生反应的化学方程式为MnO₂+2FeCl₃•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+MnCl₂+Cl₂↑+2HCl+11H₂O；其尾气处理的方法是将尾气通入到氢氧化钾溶液中．
（5）该学习小组认为实验1 中溶液变蓝，可能还有另外一种原因是：实验未先赶出空气，其中的O₂在此条件下可能氧化I^-．请你设计实验方案验证此猜想：向一试管中加入KI-淀粉溶液．再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察一段时间后溶液是否变蓝．

分析（1）FeCl₃•6H₂O 受热失去结晶水，同时水解，生成HCl气体，HCl和H₂O结合形成盐酸小液滴；
（2）FeCl₃使KI一淀粉溶液变蓝的原因是氯化铁具有强氧化性，可以将碘离子氧化为碘单质；
（3）方案1：除去Cl₂中的FeCl₃ 和O₂（H⁺），若仍能观察到B中溶液仍变为蓝色，则证明原气体中确实存在Cl₂，Cl₂中的氯化氢的去除使用饱和NaCl溶液，饱和NaCl溶液也可以让FeCl₃溶解，并且除去O₂影响过程中提供酸性的HCl气体，从而排除两个其他影响因素；
方案2：将B中KI一淀粉溶液替换为NaBr溶液，结果B中溶液呈橙红色，且未检出Fe²⁺，方案2中检验Fe²⁺的试剂是铁氰化钾溶液，Br^-可以被Cl₂氧化成Br₂，但不会被Fe³⁺氧化为Br₂；
（4）二氧化锰与FeCl₃•6H₂O 反应生成Fe₂O₃、MnCl₂、Cl₂及水，若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为1：2，结合电子守恒、原子守恒书写化学方程式，尾气需要通入碱溶液吸收；
（5）实验1 中溶液变蓝除了氯气和铁离子因素，酸性条件下空气中氧气也可能也会碘离子生成碘单质，作对照实验，需要除去Cl₂ 和Fe³⁺的干扰才能检验酸性情况下的O₂ 影响，所以最好另取溶液对酸性情况下氧气的影响进行检验．因为原题中存在HCl气体，所以酸化最好选用盐酸．

解答解：（1）解：（1）FeCl₃•6H₂O 受热失去结晶水FeCl₃•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeCl₃+6H₂O，同时水解FeCl₃+3H₂O?Fe（OH）₃+3HCl，生成HCl气体，HCl和H₂O结合形成盐酸小液滴，而形成白雾，试管A管口向上倾斜的原因是试管A中部分固体溶解在FeCl₃•6H₂O分解生成的水中形应溶液，
故答案为：盐酸小液滴；试管A中部分固体溶解在FeCl₃•6H₂O分解生成的水中形应溶液；
（2）碘离子具有还原性，氯化铁具有强氧化性，两者反应，碘离子被氧化为碘单质，FeCl₃使KI一淀粉溶液变蓝的反应离子方程式为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，
故答案为：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
（3）方案1：氯化铁能氧化碘离子，氧气在酸性条件下，能氧化碘离子，所以需除去Cl₂中的FeCl₃ 和O₂（H⁺），若仍能观察到B中溶液仍变为蓝色，则证明原气体中确实存在Cl₂，使用饱和NaCl溶液，可以让FeCl₃ 溶解，并且除去O₂ 影响过程中提供酸性的HCl气体，从而排除两个其他影响因素，
方案2：观察到A中部分固体溶解，产生白雾和黄色气体，B中KSCN溶液变红，说明生成铁离子，方案2中检验Fe²⁺的试剂是铁氰化钾溶液，遇到亚铁离子生成蓝色沉淀，选择NaBr溶液的依据是Br^-可以被Cl₂氧化成Br₂，但不会被Fe³⁺氧化为Br₂，
故答案为：饱和NaCl溶液；铁氰化钾溶液；Br^-可以被Cl₂氧化成Br₂，但不会被Fe³⁺氧化为Br₂；
（4）实验1充分加热后，若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为1：2，则生成物中氯气和氯离子物质的量之比为1：4，反应中锰盐酸化合价+4价编号为+2价，氯元素化合价-1价变化为0价，电子守恒和原子守恒得到，A中发生反应的化学方程式为MnO₂+2FeCl₃•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+MnCl₂+Cl₂↑+2HCl+11H₂O，
其尾气处理的方法是：将尾气通入到氢氧化钾溶液中，
故答案为：MnO₂+2FeCl₃•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+MnCl₂+Cl₂↑+2HCl+11H₂O；将尾气通入到氢氧化钾溶液中；
（5）该学习小组认为实验1 中溶液变蓝，可能还有另外一种原因是：实验未先赶出空气，其中的O₂在此条件下可能氧化I^-，FeCl₃•6H₂O 受热水解，生成HCl气体，作对照实验，需用盐酸酸化，另取一支试管，向其中加入KI-淀粉溶液，再滴入几滴HCl溶液，在空气中放置，观察一段时间后溶液是否变蓝，若一段时间后溶液变蓝则推测成立，
故答案为：实验未先赶出空气，其中的O₂在此条件下可能氧化I^-；向一试管中加入KI-淀粉溶液．再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察一段时间后溶液是否变蓝．

点评本题考查物质性质探究实验，侧重对原理分析、陌生方程式的书写等考查，是对学生综合能力的考查，熟练掌握元素化合物性质，题目难度中等．

练习册系列答案

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8．高二（3）班某小组同学做完铜、锌-稀硫酸实验后，在读书卡片上记录如下：

18．某学习小组分析实验室制氯气的方法后认为：MnO₂与FeCl₃•6H₂O共热能产生Cl₂，于是设计了如图装置验证该结论．
【查阅资料】FeCl₃•6H₂O是棕黄色晶体，熔点37℃，沸点280～285℃．
【实验设计】

若结论成立，B中发生反应的化学方程式是Cl₂+2KI=2KCl+I₂，C中的试剂是NaOH溶液．
【实验过程】

操作	现象
（1）经检查，装置气密性良好．（2）添加药品，连接装置．（3）点燃酒精灯．	i．A中部分固体熔化，上方出现白雾； ii．稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴； iii．B中溶液变蓝．

【实验分析】
（1）小组讨论一致认为现象i中的白雾是盐酸小液滴，产生白雾的原因是FeCl₃•6H₂O受热水解增强，生成HCl气体同时失去结晶水，HCl与H₂O结合形成盐酸小液滴．
（2）分析现象ii时发生了分歧，有同学认为：FeCl₃•6H₂O是棕黄色，沸点不高，黄色气体重含有FeCl3也会导致B中溶液变蓝，反应的离子方程式是2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂．
小组同学通过下列实验证明现象ii的黄色气体中含有Fe³⁺，将下列实验补充完整：
a．只在A中加入FeCl₃•6H₂O，加热，开始产生白雾，稍后出现黄色气体，管壁仍有黄色液滴．
b．将黄色气体通入B中的KSCN溶液，溶液变红．
（3）为进一步确认黄色气体含有 Cl₂，小组在A、B 间增加盛有饱和氯化钠溶液的试管，气体依次通过饱和氯化钠溶液、KI淀粉溶液后，KI淀粉溶液变蓝，证实黄色气体中含有Cl₂．饱和氯化钠溶液的主要作用是除去气体中的FeCl₃．
（4）A中固体充分加热后得到Fe₂O₃和MnCl₂，若物质的量之比为1：1，则A中总反应的化学方程式是MnO₂+2FeCl_3•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+MnCl₂+Cl₂↑+2HCl↑+11H₂O．从混合物中分离出Fe₂O₃的方法是：加足量水溶解，过滤，洗涤固体，干燥，即得Fe₂O₃．
【安全预案】在实验过程中，若试管B中溶液已经开始发生倒吸，应立即采取的一种措施是c（填写编号）．
a．移去酒精灯
b．取下B中盛有溶液的试管
c．将A、B间的导管从乳胶管中取出．

5．某烃R的相对分子质量在50～60之间，其中碳元素的质量分数为82.76%．
回答下列问题：
（1）烃R的C原子个数N（C）=4，R的相对分子质量为58．
（2）比R少一个碳的同系物M的名称是丙烷．
（3）R的结构中含有三个甲基的结构简式是

，该结构二氯代物有3种（不考虑立体异构）．

2．某同学对SO₂和亚硫酸的性质进行了探究．回答下列问题：
I．探究SO₂性质

（1）关闭旋塞2，打开旋塞1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体，检验SO₂与Na₂O₂反应是否有氧气生成的方法是将带火星的木条放在D试管口处，看木条是否复燃．
（2）装置B中试剂X是浓H₂SO₄，实验结束后D溶液中的阴离子可能是OH^-、SO₃^2-或（或SO₃^2-或SO₃^2-、HSO₃^-）．
（3）设计实验检验C中固体产物的阴离子：取少量固体滴加足量盐酸，产生气体能使品红褪色，则含SO₃^2-；再向溶液中滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀，则含SO₄^2-（简要描述操作步骤、实验现象、结论）．
（4）关闭旋塞1后，打开旋塞2，E用于验证SO₂的氧化性，F中的现象是溶液红色变浅．
II．探究H₂SO₃的酸性强于HC1O．
请你利用图装置达成实验目的．

（5）装置的连接顺序为：
纯净SO₂→H→J→I→K（选填字母），K中反应的离子方程式是Ca²⁺+2ClO^-+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO．
（6）可证明H₂SO₃的酸性强于HC1O的实验现象是I中的品红溶液不褪色，K中出现白色沉淀．

3．下列试剂不能用于鉴别乙醇和乙酸的是（　　）

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