题目内容
【题目】某小组以4H++4I-+O2=2I2+2H2O为研究对象,探究影响氧化还原反应因素。
实验 | 气体a | 编号及现象 |
| HCl | Ⅰ.溶液迅速呈黄色 |
SO2 | Ⅱ.溶液较快呈亮黄色 | |
CO2 | Ⅲ.长时间后,溶液呈很浅的黄色 | |
空气 | Ⅳ.长时间后,溶液无明显变化 |
(1)实验Ⅳ的作用是______________。用CCl4萃取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液,萃取后下层CCl4的颜色均无明显变化。
(2)取萃取后上层溶液,用淀粉检验:Ⅰ、Ⅲ的溶液变蓝;Ⅱ、Ⅳ的溶液未变蓝。溶液变蓝说明Ⅰ、Ⅲ中生成了______________。
(3)查阅资料:I2易溶于KI溶液。下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、Ⅲ的萃取现象。
![]()
现象x是______________。
(4)针对Ⅱ中溶液未检出I2的原因,提出三种假设:
假设1:溶液中c(H+)较小。小组同学认为此假设不成立,依据是______________。
假设2:O2只氧化了SO2,化学方程式是______________。
假设3:I2不能在此溶液中存在。
(5)设计下列实验,验证了假设3,并继续探究影响氧化还原反应的因素。
i.取Ⅱ中亮黄色溶液,滴入品红,红色褪去。
ii.取Ⅱ中亮黄色溶液,加热,黄色褪去,经品红检验无SO2。加入酸化的AgNO3溶液,产生大量AgI沉淀,长时间静置,沉淀无明显变化。
iii.取Ⅱ中亮黄色溶液,控制一定电压和时间进行电解,结果如下。
电解时间/min | 溶液 | 阳极 | 阴极 |
t1 | 黄色变浅、有少量SO42- | 检出I2,振荡后消失 | H2 |
| 溶液无色、有大量SO42- | 检出I2,振荡后消失 | H2 |
结合化学反应,解释上表中的现象:______________。
(6)综合实验证据说明影响I-被氧化的因素及对应关系______________。
【答案】对照组,证明只有O2时很难氧化I- I2 上层黄色,下层无色 假设1:SO2在水中的溶解度比CO2大,且H2SO3的酸性强于H2CO3,因此溶液酸性更强 假设2:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 阳极发生2I--2e-=I2,生成的I2与溶液中的SO2发生反应:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,以上过程循环进行,SO2减少,SO
增多 通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,说明c(H+)越大,I-越易被氧化;在酸性条件下,KI比Agl易氧化,说明c(I-)越大(或指出与碘离子的存在形式有关亦可),越易被氧化;与反应条件有关,相同条件下,电解时检出I2,未电解时未检出I2。(其他分析合理给分)
【解析】
(1)对比实验I、Ⅲ,溶液酸性不同,酸性越强溶液变黄色需要时间越短,说明酸性越强反应越强,实验Ⅳ做对比实验,证明只有O2很难氧化I-;
(2)淀粉遇碘单质变蓝色;
(3)四氯化碳中的碘单质溶解在KI溶液中,溶液与四氯化碳不互溶,且溶液密度比四氯化碳的小;
(4)假设1:实验Ⅲ中产生碘单质,二氧化硫在水中溶解度比二氧化碳的大,且亚硫酸的酸性比碳酸的强;假设2:在溶液中氧气将二氧化硫氧化生成硫酸;
(5)ⅲ.阳极中I-被氧化为I2,再与溶液中二氧化硫反应生成硫酸与HI,反应循环进行;
(6)对比实验I、Ⅲ、Ⅳ可知,反应与氢离子浓度有关;对比(5)中实验ii,可知酸性条件下,KI比AgI更容易氧化;由(5)中iii可知,相同条件下,与反应条件有关,电解时检出碘单质,未电解时没有检出碘单质。
(1)对比实验I、Ⅲ,溶液酸性不同,酸性越强溶液变黄色需要时间越短,说明酸性越强反应越强,实验Ⅳ做对比实验,证明只有O2很难氧化I-;
(2)淀粉遇碘单质变蓝色,溶液变蓝说明I、Ⅲ中生成了I2;
(3)四氯化碳中的碘单质溶解在KI溶液中,溶液与四氯化碳不互溶,且溶液密度比四氯化碳的小,X中现象为:溶液分层,下层为无色有机层,上层为水溶液层,呈黄色;
(4)假设1:实验Ⅲ中产生碘单质,二氧化硫在水中溶解度比二氧化碳的大,且亚硫酸的酸性比碳酸的强,溶液酸性更强,故实验II中溶液未检出I2,不是溶液中c(H+)较小所致;假设2:在溶液中氧气将二氧化硫氧化生成硫酸,反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4;
(5)ⅲ.阳极发生反应:2I--2e-=I2,生成的I2与溶液中SO2发生反应:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,上述反应循环进行,SO2减少,SO42-增加;
(6)对比实验I、Ⅲ、Ⅳ可知,c(H+)越大,I-越容易被氧化。对比(5)中实验ii,可知酸性条件下,KI比AgI更容易氧化,即c(I-)越大,越容易被氧化。由(5)中iii可知,相同条件下,与反应条件有关,电解时检出碘单质,未电解时没有检出碘单质。
【题目】某研究性学习小组的同学设计了如图装置制取溴苯和溴乙烷:
![]()
已知:乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷(CH3CH2Br),二者某些物理性质如下 表所示:
溶解性(本身均可作溶剂) | 沸点(℃) | 密度(g/mL) | |
乙醇 | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 78.5 | 0.8 |
溴乙烷 | 难溶于水,易溶于有机溶剂 | 38.4 | 1.4 |
请回答下列问题:
(1)B中发生反应生成目标产物的化学方程式为______。
(2)导管a的作用是______。
(3)反应完毕后,U形管内的现象是______;分离溴乙烷时所需的玻璃仪器是______。
(4)简述实验中用纯铁丝代替铁粉的优点:______。
(5)实验完成后,某同学在溴乙烷中加入NaOH乙醇溶液并加热,为判断其发生的是水解 反应还是消去反应,该同学设计了甲、乙两个方案:
方案甲:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应
方案乙:向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则证明发生了消去反应。
则有关上述实验方案的叙述(_____)
A 方案甲正确 B 方案乙正确 C 两个方案都不正确
【题目】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下:
元素 | 元素的性质或原子结构 |
X | 该元素的一种原子无中子 |
Y | 原子半径最大的短周期元素 |
Z | 第三周期元素中简单离子半径最小 |
M | 地壳中含量最多的元素 |
Q | 其氧化物是光导纤维的基本原料 |
W | 其核电荷数为M元素核电荷数的2倍 |
(1)X的无中子原子的符号为____________,Y的原子结构示意图为_____________,Q在元素周期表中的位置为___________________。
(2)Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序是_______________________(用化学式表示),写出两者反应的离子方程式:__________________________________________。
(3)M、W两种元素中非金属性较强的是______________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的____________________(填序号),
a. 常温下,M的单质与W的单质的状态不同
b. 向W的氢化物中通入M2,有淡黄色固体析出
c. M、W形成的化合物中W元素为正价