某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性的系列实验中发现.在足量的稀氯化亚铁溶液中.加入1-2滴溴水.振荡后溶液呈黄色.(1)提出问题:Fe3+.Br2谁的氧化性更强?(2)提出猜想:①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2.故上述实验现象不是发生化学反应所致.则溶液呈黄色是因为含有 .②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+.故� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现，在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
(1)提出问题：Fe³^＋、Br₂谁的氧化性更强？
(2)提出猜想：
①甲同学认为氧化性：Fe³^＋>Br₂，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是因为含有       (填化学式，下同)。
②乙同学认为氧化性：Br₂>Fe³^＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是因为含有       。
(3)设计实验并验证：丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点是正确的。
供选用的试剂：
a.酚酞试液        b．四氯化碳       c．无水酒精       d．硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)。

	选用试剂	实验现象
方案1
方案2

(4)应用与拓展：
①在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色，所发生的反应的离子方程式为。
②在100 mL FeBr₂溶液中通入2.24 L Cl₂(标准状况)，溶液中有

的Br^－被氧化成Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量浓度为。

(2)①Br₂　②Fe³^＋
(3)d　溶液呈血红色　b　CCl₄层呈无色
(4)①2Fe²^＋＋Br₂=2Fe³^＋＋2Br^－　②1.2 mol·L^－1

解析

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锆（Zr）是一种重要的稀有元素。
（1）由锆英石（ZrSiO₄）可制取ZrOC1₂-8H₂O
①用碳熔炼锆英石制碳化锆的化学方程式为：ZrSiO₄＋3CZrC＋SiO₂＋2CO↑，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为         。
②用烧碱熔ZrC制取Na₂ZrO₃，完成该反应的化学方程式：
□ZrC+□NaOH+□       □Na₂ZrO₃+□CO₂+□H₂O
③碱熔料用盐酸浸出可得ZrOC1₂溶液。通过蒸发结晶从该溶液中获得ZrOC1₂-8H₂O，还需用浓盐酸控制酸度，原因是                   。
（2）ZrOC1₂-8H₂O具有多方面的用途。用ZrOC1₂-8H₂O和YC1₃制备Y₂O₃－－ZrO₂复合粉体的流程如下：

①共沉淀时，生成Zr(OH)₄的化学方程式为         。
②当共沉淀恰好完全时，溶液中c(Zr⁴^＋)=         。
（已知K_sp[Zr(OH)₄]=6.4×10^—49，K_sp[Y(OH)₃]=8.0×10^—23；溶液中离子浓度为1×10^－5mol?L^－1时，可认为沉淀完全）
③将制得的一种复合粉体溶于水后，测得其微粒的平均直径为30 nm，该分散系属于         。

我国是个钢铁大国,钢铁产量居世界第一位,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。某种矿石中铁元素以氧化物Fe_mO_n的形式存在,现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0 g样品于烧杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用2 mol·L^-1的酸性KMnO₄滴定,至终点时消耗KMnO₄溶液体积25.0 mL。
(1)计算该铁矿石中铁元素的质量分数。
(2)计算氧化物Fe_mO_n的化学式(m、n为正整数)。

（18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）实验过程如下：

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，夹紧弹簧夹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.打开弹簧夹K₃、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹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为                                         。
（4）用70%的硫酸制取SO₂，反应速率比用98%的硫酸快，原因是                    。
（5）能说明氧化性Fe³⁺＞SO₂的离子方程式是______________________________________。
（6）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，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SO₄^2-
乙	既有Fe³⁺又有Fe²⁺	有SO₄^2-
丙	有Fe³⁺无Fe²⁺	有Fe²⁺

（7）进行实验过程Ⅴ时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液
颜色变为浅绿色。
查阅资料：Fe²⁺（aq）＋SO₃^2-（aq）

FeSO₃（s）（墨绿色）
提出假设：FeCl₃与SO₂的反应经历了中间产物FeSO₃，溶液的红棕色是FeSO₃（墨绿色）与FeCl₃（黄色）的混合色。某同学设计如下实验，证实该假设成立：

①溶液E和F分别为、。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因。

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)可看成是一个S原子取代了Na₂SO₄中的一个O原子而形成。某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na₂S₂O₃的化学性质。请填写以下空白:
【提出问题】Na₂S₂O₃是否与Na₂SO₄相似具备下列性质呢？
猜想①：________________________。猜想②：溶液呈中性，且不与酸反应。
猜想③：无还原性，不能被氧化剂氧化。
【实验探究】基于上述猜想②、③，设计实验方案。请填写下列表格中的（1）（2）（3）。

	实验操作	实验现象或预期实验现象	现象解释（用离子方程式表示）
猜想②		溶液pH约8—10
猜想②	向pH=2的硫酸中滴加Na₂S₂O₃溶液		S₂O₃^2—+2H^＋=S↓+SO₂↑+H₂O
猜想③	向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na₂S₂O₃溶液	氯水颜色变浅

【实验结论】Na₂S₂O₃能与酸反应，具有还原性，与Na₂SO₄的化学性质不相似。
【问题讨论】
（1）甲同学向探究“猜想③”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na₂S₂O₃氧化。你认为该方案是否正确并说明理由___________________________________。
（2）请重新设计一个实验方案，证明Na₂S₂O₃被氯水氧化。该实验方案是。

某同学为了验证Fe³^＋是否能氧化H₂SO₃生成SO，他用50 mL 0.1 mol·L^－¹ FeCl₃溶液吸收制取SO₂气体的尾气后，进行以下实验：
(1)检验吸收液中的SO₄^2—：_____________________________，
证明Fe³^＋能够把H₂SO₃氧化成SO₄^2—。
(2)请完成并配平上述反应中的化学方程式：
2FeCl₃＋SO₂＋________===________＋H₂SO₄＋________，反应中的氧化产物是________(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H^＋、Cl^－、SO₄^2—以外，对其他成分(Fe³^＋、Fe²^＋、H₂SO₃)的可能组合进行探究：
①提出假设。假设1：溶液中存在Fe³^＋、Fe²^＋；
假设2：溶液中存在________。
②设计方案，进行实验，验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1 mol·L^－¹KMnO₄溶液、0.1 mol·L^－¹KSCN溶液、品红稀溶液。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：用试管取样品溶液2～3 mL，再用滴管取_________	若出现红色，则假设1成立；若未出现红色，则假设1不成立(或假设2成立)
步骤2：
步骤3：

某化学兴趣小组为探究Cl₂、Br₂、Fe³⁺的氧化性强弱，设计了如下实验：

①检查气体发生装置A的气密性的操作是。
②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出：。
（2）用改正后的装置进行实验，实验过程如下：

实验操作	实验现象	结论
打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯。	D装置中：溶液变红 E装置中：水层溶液变黄，振荡后，CCl₄层无明显变化。	Cl₂、Br₂、Fe³⁺的氧化性由强到弱的顺序为：

（3）因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。
D装置中：红色慢慢褪去。
E装置中：CCl₄层先由无色变为橙色，后颜色逐渐加深，直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：

ⅰ．(SCN)₂性质与卤素单质类似。氧化性：Cl₂＞(SCN)₂。
ⅱ．Cl₂和Br₂反应生成BrCl，它呈红色（略带黄色），沸点约5℃，与水发生水解反应。
ⅲ．AgClO、AgBrO均可溶于水。

①请用平衡移动原理（结合化学用语）解释Cl₂过量时D中溶液红色褪去的原因：
                                                                         ，
请设计简单实验证明上述解释：                                                  。
②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：
用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO₃溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因：                                    。
③将少量BrCl通入到碘化钾溶液中，该反应的化学方程式为                                  。

某校研究小组为探究KI溶液的pH与其在空气之中氧化变质的关系，进行了相应的实验探究。
【提出假设】
假设1：只有碱性环境下能被氧化
假设2：只有酸性环境下能被氧化
假设3：只有中性环境下能被氧化
假设4：能被氧化
【实验探究】
（1）有人认为由于I₂会和KOH反应，因此否定假设1。小组同学认为，若溶液的碱性较弱时，I2不会反应。为了验证滚点，小组同学进行了下述实验：
在编号为①②③的试管中加入相同量的碘的淀粉溶液中，然后分别加入pH为9、10、11的KOH溶液，发现试管①中蓝色不消失，试管②③中蓝色消失。
由此可以得出结论：。
（2）为探究KI溶液在不同碱性条件下能否被氧气氧化，小组同学设计了以下实验：将下表中的药品分别加入到试管中，然后放置于收集有氧气的储气瓶中，塞上塞子，观察现象。完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

实验编号	蒸馏水	淀粉溶液	KI固体	稀KOH溶液	一段时间后观察实验现象
1	30mL	2 mL	5g	0滴	试管中出现了蓝色
2	29.5 mL		5g	10滴	试管中出现了很浅的淡蓝色
3	29 mL	2 mL		20滴	试管中无明显变化
4		2 mL	5g	30滴

注：1滴溶液体积为0.05mL。
（3）小组同学通过实验证实了在酸性条件下KI都能被氧气氧化，现继续探究酸性强弱与氧化难易的关系。有同学提出假设，认为酸性越强越容易被氧化。请设计实验验证假设，完成下表中内容。
可供选择的药品有：KI固体、淀粉溶液、0.005mol/L H₂SO₄、0.5mol/L H₂SO₄。

实验方案（不要求写具体过程）	预期实验结果和结论

铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼
金属铝。下列说法不正确的是（）

A．①、②中除加试剂外，还需要进行过滤操作

B．a、b中铝元素的化合价相同

C．③中需要通入过量的氨气

D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝

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