题目内容

【题目】某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl36H2O能否反应产生Cl2.资料:FeCl3是一种共价化合物,熔点306℃,沸点315℃。

ⅰ.实验操作和现象:

ⅱ.分析现象的成因:

(1)现象i中的白雾是______,用化学方程式和必要的文字说明白雾的形成原因是______。

(2)分析现象ii,该小组探究黄色气体的成分,实验如下:

a.直接加热FeCl36H2O,产生白雾和黄色气体。

b.将现象ii和a中的黄色气体通入KSCN溶液,溶液均变红。

通过该实验说明现象ii中黄色气体含有______。

(3)除了氯气可使B中溶液变蓝外,该小组还提出其他两种可能的原因:

可能原因①:实验b检出的气体使之变蓝;反应的离子方程式是______。

可能原因②:______;反应的离子方程式是______。

(4)为进一步确认黄色气体中是否含有Cl2,小组提出两种方案,均证实了Cl2的存在。

①方案1的C中盛放的试剂是______,从化学平衡原理的角度加以解释______。

②方案2中检验Fe2+的最佳试剂是______,若存在Fe2+,则现象是______。

③综合方案1、2的现象,说明方案2中选择NaBr溶液的依据是______。

(5)将A中产物分离得到Fe2O3和MnCl2,A中产生Cl2的化学方程式是______。

【答案】盐酸小液滴 FeCl36H2O受热失去结晶水,FeCl3受热水解:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl↑,生成HCl气体,HCl和H2O 结合形成盐酸小液滴 FeCl3 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝 4H++4I-+O2=2I2+2H2O 饱和NaCl 溶液 氯气与水反应为可逆反应,饱和NaCl 溶液中含有大量氯离子,可使溶解平衡逆向移动 K3[Fe(CN)6] 生成蓝色沉淀 氧化性强弱顺序:Cl2>Br2>Fe3+,Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2 2FeCl36H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O

【解析】

(1)FeCl36H2O受热失水氯化铁会水解,找出反应产物,据此回答;

(2)用KSCN 溶液检验发现溶液均变红,从相关的特征反应得出结论;

(3)①氯化铁具有强氧化性,可以将碘离子氧化,据此回答;

②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,碘离子在酸溶液中被氧气氧化生成碘单质;

(4)①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;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;

②可从特征反应找到方案2中检验Fe2+的试剂;

③NaBr比KI-淀粉溶液好的原因,在于Fe3+能氧化I-对检验Cl2产生干扰,而Fe3+不会氧化Br-,不会产生干扰;

(5)二氧化锰与FeCl36H2O反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水、氯化氢气体。

(1)FeCl36H2O受热失去结晶水,FeCl3受热水解:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl↑,生成HCl气体,HCl和H2O 结合形成白雾为盐酸小液滴;

故答案为:盐酸小液滴;FeCl36H2O受热失去结晶水,FeCl3受热水解:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl↑,生成HCl气体,HCl和H2O 结合形成盐酸小液滴;

(2)用KSCN 溶液检验现象ii 和A中的黄色气体,溶液均变红,说明含有FeCl3,

故答案为:FeCl3;

(3)①氯化铁具有强氧化性,可以将碘离子氧化为碘单质,反应离子方程式为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;

故答案为:2Fe3++2I-=2Fe2++I2;

②在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝,作对照实验,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,溶液变蓝,反应的离子方程式为4H++4I-+O2=2I2+2H2O;

故答案为:在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝;4H++4I-+O2=2I2+2H2O;

(4)①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,使用饱和NaCl溶液,可以让FeCl3溶解,并且除去O2,同时氯气与水反应为可逆反应,饱和NaCl 溶液中含有大量氯离子,可使溶解平衡逆向移动,从而排除两个其他影响因素;

故答案为:饱和NaCl 溶液;氯气与水反应为可逆反应,饱和NaCl 溶液中含有大量氯离子,可使溶解平衡逆向移动;

②方案2中检验Fe2+的试剂是:K3[Fe(CN)6],遇到亚铁离子反应生成蓝色沉淀;

故答案为:K3[Fe(CN)6];生成蓝色沉淀;

③氧化性强弱顺序:Cl2>Br2>Fe3+,NaBr比KI-淀粉溶液好的原因,在于Fe3+能氧化I-对检验Cl2产生干扰,而Fe3+不会氧化Br-,不会产生干扰;

故答案为:氧化性强弱顺序:Cl2>Br2>Fe3+,Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2;

(5)二氧化锰与FeCl36H2O反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2及水和氯化氢气体,反应方程式为:2FeCl36H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O;

故答案为:2FeCl36H2O+MnO2Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O。

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化学键

H—H

N—H

N≡N

键能kJ/mol

436

a

945

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