题目内容
【题目】实验小组制备高铁酸钾
并探究其性质。
资料:
为紫色固体,微溶于
溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生
,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备
(夹持装置略)
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①A为氯气发生装置。A中反应的离子方程式为_________(锰被还原为
)。
②请在B方框内将除杂装置补充完整,并标明所用试剂__________。
③
中得到紫色固体和溶液。
中主要反应的化学方程式为___________。
(2)探究
的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有
。为证明是否
氧化了
而产生
,设计以下方案:
方案Ⅰ | 取少量a,滴加 |
方案Ⅱ | 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将 |
由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有的离子为____,但该离子的产生不能判断一定是
将
氧化,该离子还可能由_______产生(用离子方程式表示)。
②根据
的制备实验得出:氧化性___________
(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,
和
的氧化性强弱关系相反,原因是________________。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性
,验证实验如下:将溶液
滴入
和足量
的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性
。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:_______________。
【答案】
> 溶液的酸碱性不同 能,
在过量酸的作用下完全转化为
和
,溶液浅紫色一定是
的颜色
【解析】
装置A制备氯气,装置B净化氯气,通入装置C中与氢氧化铁反应制备高铁酸钾,装置D用来吸收尾气,据此解答。
(1)①高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,化学反应方程式为:2KMnO4 + 16HCl=2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O,离子反应方程式为:
↑,故答案为:
↑。
②制备的氯气中含有少量挥发出来的HCl气体,用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体,则除杂装置:
,故答案为:
。
③氯气与氢氧化钾和氢氧化铁反应生成高铁酸钾、氯化钾和水,反应的化学方程式为:
,故答案为:
。
(2)①方案Ⅰ中,滴加
溶液至过量,溶液呈红色可知a中含有
,
产生不能判断一定是
将
氧化,还可能是在酸性环境下高铁酸钾发生歧化反应生成
,其离子反应方程式为:
,故答案为:
。
②制备
的反应为:
,氯气作氧化剂,其氧化性
>
,而与方案Ⅱ实验的
和
的氧化性强弱关系相反的原因是溶液的酸碱性不同,故答案为:溶液的酸碱性不同。
③该实验现象能证明氧化性:
,因为
在过量酸的作用下完全转化为
和
,溶液浅紫色一定是
的颜色,故答案为:能,
在过量酸的作用下完全转化为
和
,溶液浅紫色一定是
的颜色。
【题目】X、Y、Z、R、W为常见的主族元素,根据下表信息回答问题:
元素 | 元素性质或原子结构信息 |
X | 短周期元素原子半径最大(稀有气体元素不参与比较) |
Y | +3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同 |
Z | 原子核外M电子层与K电子层的电子数相等 |
R | 与Z同周期,主要化合价为1、+7 |
W | 原子结构示意图: |
(1)写出元素X的原子结构示意图_____;元素W在周期表中位置_____。
(2)Y、Z最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较_____>_____(填化学式)。
(3)用电子式表示X和R形成化合物的过程:_____。
(4)下列对于W及其化合物的推断中,正确的是_____(填序号)。
①W的最低负化合价与R的最低负化合价相同
②W的氢化物的稳定性弱于R的氢化物的稳定性
③W的单质可与X和R形成的化合物的水溶液发生置换反应
④W的最高价氧化物对应水化物的酸性比R的强
(5)为验证卤族部分元素单质氧化性的递变规律,设计如图装置进行实验,请回答:
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①A中发生的反应的离子方程式是_____。
②棉花中浸有的NaOH溶液的作用是_____(用离子方程式表示)。
③为验证Br2与I2的氧化性强弱:通入一定量R的单质,充分反应后,将A中液体滴入试管内,取下试管,充分振荡、静置,可观察到_____。该实验必须控制加入的R单质的量,否则得不出Br2的氧化性比I2强。理由是______。
④从原子结构的角度解释卤族元素单质氧化性逐渐减弱的原因:______。