题目内容

（8分）为验证氧化性Cl2 > Fe3＋ > SO2，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验）。

实验过程：

I. 打开弹簧夹K1~K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。

Ⅱ. 打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。

Ⅲ. 当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K2。

Ⅳ. 打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。

Ⅴ. 打开K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K3。

Ⅵ. 更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。

（1）过程Ⅰ的目的是 。

（2）棉花中浸润的溶液为 。

（3）A中发生反应的化学方程式 。

（4）若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其离子方程式为 。

（5）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3＋ > SO2的是 （填“甲”“乙”“丙”）。

 

过程Ⅳ B溶液中含有的离子

过程Ⅵ B溶液中含有的离子

甲

有Fe3＋无Fe2＋

有SO42－

乙

既有Fe3＋又有Fe2＋

有SO42－

丙

有Fe3＋无Fe2＋

有Fe2＋

 

（1）排除装置中的空气，防止干扰 （1分） （2）NaOH溶液 （1分）

（3）MnO2＋4HCl(浓 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （2分）

（4）2MnO4－＋5SO2＋2H2O＝2Mn2＋＋5SO42－＋4H＋ （2分）（5）乙、丙 （2分）

【解析】

试题分析：（1）过程Ⅰ的目的是使装置充满氮气，排除装置中的空气，防止干扰；（2）浓盐酸与MnO2发生反应产生氯气，氯气、HCl都是大气污染物，为了防止污染环境，应该用与它们都能发生反应的碱性溶液，所以棉花中浸润的溶液为NaOH溶液；（3）在A中发生反应制取氯气的化学方程式是MnO2＋4HCl(浓MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；（4）在C中硫酸与Na2SO3发生反应产生SO2, SO2有还原性，会把KMnO4还原为Mn2+，若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色，根据电子守恒可得其离子方程式为2MnO4－＋5SO2＋2H2O＝2Mn2＋＋5SO42－＋4H＋；（5）在B中是FeCl2溶液，向其中通入Cl2，若发生反应：2FeCl2+Cl2=2 FeCl3；在溶液中含有Fe3+；若Fe3＋> SO2；则向B中通入SO2时会发生反应2Fe3＋+ SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;在溶液中应该含有SO42-；在过程Ⅵ B溶液中含有的SO42-离子；所以只要过程Ⅳ B溶液中含有的Fe3＋离子，在过程Ⅵ B溶液中含有的SO42-离子，就可以证明氧化性：Cl2 > Fe3＋ > SO2，所以实验是乙、丙。

考点：考查Cl2 、 Fe3＋、 SO2氧化性强弱比较的验证方法、操作的知识。

 

练习册系列答案
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2011年9 月29日，“长征－2F”运载火箭成功将“天宫一号”目标飞行器送上太空，火箭中使用的燃料是偏二甲肼（CH3－NH－NH－CH3）和四氧化二氮（N2O4）。在火箭升空过程中，燃料发生反应：CH3－NH－NH－CH3＋2N2O4→2CO2＋3N2＋4H2O提供能量。下列叙述正确的是

A．该燃料绿色环保，在燃烧过程中不会造成任何环境污染

B．该反应中N2O4是氧化剂，偏二甲肼是还原剂

C．CO2是氧化产物，N2是还原产物

D．每有0.6 mol N2生成，转移电子数目为2.4NA

 

下列说法正确的是

A．HClO中氯元素化合价比HClO4中氯元素化合价低，所以，HClO4的氧化性强

B．已知①Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu；② 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+，则氧化性强弱顺序为：Fe3+ > Cu2＋ > Fe2+

C．已知还原性：B－ > C－> D－，反应 2C－ + D2 = 2D－ +C2和反应 2C－+ B2=2B－+C2都能发生

D．具有强氧化性和强还原性的物质放在一起就能发生氧化还原反应

 

下列离子方程式与所述事实相符且正确的是 ( )

A．漂白粉溶液在空气中失效：ClO－＋CO2＋H2O =HClO＋HCO3-

B．用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气： MnO2＋2H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

C．用小苏打治疗胃酸过多：HCO3-+H+=CO2↑+H2O

D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：

3ClO－＋2Fe(OH)3 =2FeO42-＋3Cl－＋H2O＋4H＋

 

下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是（ ）

A．该试剂的物质的量浓度为9.2 mol·L—1

B．该硫酸50 mL与足量的铜反应可得到标准状况下SO2 10.3 L

C．配制200 mL 4.6 mol·L—1的稀硫酸需取该硫酸50 mL

D．该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数小于49%

 

水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO2－、SiO2－ 3、SO2－ 3、CO2－ 3、SO2－ 4中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：

下列判断错误的是（ ）

A．气体甲可能是混合物

B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物

C．白色沉淀乙的主要成分是氢氧化铝

D．K＋、AlO2－和SiO2－ 3一定存在于溶液X中

 

几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：

元素代号

X

Y

Z

M

R

原子半径/nm

0.186

0.102

0.075

0.074

0.143

主要化合价

＋1

＋6 －2

＋5 －3

－2

＋3

已知X是短周期中最活泼的金属，且与R同周期。下列叙述不正确的是 ( )

A．离子半径大小：R3＋<X＋< M2－

B．Y与M组成的化合物是光化学烟雾的原因之一

C．将YM2通入Ba(NO3)2溶液中有大量白色沉淀产生

D．M氢化物的熔沸点高于Z氢化物的熔沸点

 

(16分)某化学小组在实验室中利用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4，其工艺流程如下。

回答下列问题：

（1）操作Ⅱ一系列操作包括蒸发浓缩、_______、过滤。操作Ⅲ中盛装CaCO3的仪器是___(填名称)。

（2）X物质为_______(填化学式，下同)，Y物质为_____，可循环利用的物质的有_______________。

（3）下列装置不能用于实验室制氨气的是________________(填序号)。

（4）该化学小组组装了如图所示装置来探究NH3的还原性。用酒精灯加热C处硬质试管一段时间后，将D中产生的气体干燥后通入C，过一会撤去C处酒精灯。

若实验过程中F处铜片没有任何变化，D中无明显现象，只观察到C中黑色粉末变红，则C中发生反应的化学方程式为___________________________________________。

若实验过程中C中只观察到黑色粉末变红，F处铜片逐渐溶解，则：

①D中观察到的现象是__________________________________________________。

②F中铜片逐渐溶解的原因是______________________________________________。

 

(13分)甲同学阅读有关资料得知：在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为进一步验证此结论，他做了如下实验：

（1）乙同学认为：煅烧产物可能是Fe3O4，需要检验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+。于是，乙同学取少量步骤Ⅱ所得溶液，向其中滴加__________溶液。确定含有Fe2+的实验现象是_______________。

（2）丙同学进一步查阅资料得知，煅烧FeCO3的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入试剂：①稀硫酸、②_____、③______；再_______(填操作名称)、灼烧，即可得到Fe2O3

（3）将FeCO3固体与足量浓硝酸反应，反应的化学方程式为____________________；若反应中生成标准状况下的11.2L气体，则转移电子的物质的量为___________________。

 

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