题目内容
某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。
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实验记录如下:
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实验操作 |
实验现象 |
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I |
打开活塞a,滴加氯水,关闭活塞a |
A中溶液变为红棕色。 |
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II |
吹入热空气 |
A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化。 |
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III |
停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液 |
开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色。 |
请回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式是 。
(2)实验操作II吹入热空气的目的是 。
(3)装置C的作用是 ,C中盛放的药品是 。
(4)实验操作III,混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式 。
(5)由上述实验得出的结论是 。
(6)实验反思:
①有同学认为实验操作II吹入的热空气,会干扰(5)中结论的得出,你认为是否干扰,理由是 。
②实验操作III,开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可):
。
(16分,每空2分)
(1)2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
(2)吹出单质Br2
(3)吸收尾气 NaOH溶液
(4)H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O
(5)氧化性:H2O2>Br2>H2SO3
(6)
① 不干扰,无论热空气是否参加氧化H2SO3,只要观察到产生白色沉淀的同时无明显颜色变化,即能证明Br2氧化了H2SO3
② H2SO3有剩余(H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等因素都可)
【解析】
试题分析:(1)氯水中的Cl2置换Br‾。
(2)利用Br2的挥发性,吹入热空气使Br2挥发。
(3)因为Cl2、Br2有毒,所以C中盛放NaOH溶液,除去尾气中的有毒气体,防止污染环境。
(4)混合液逐渐变成红棕色,说明H2O2把Br‾氧化为Br2,配平可得离子方程式。
(5)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,可知:H2O2>Br2>H2SO3。
(6)①溶液无明显颜色变化,说明Br2参加了反应,即氧化了H2SO3。
②实验操作III发生的反应为H2O2氧化Br‾,开始时颜色无明显变化,说明反应收到了影响,H2SO3有剩余、H2O2浓度小、Br-与H2O2反应慢等都是可能因素。
考点:本题考查氧化还原反应、重要物质的性质、离子方程式的书写、实验现象及实验方案的分析。
实验步骤:
①将2cm左右的铁丝夹成多段,放在培养皿中,先用热的碳酸钠溶液除去铁丝表面的油污,蒸馏水冲洗后,再用某种试剂X浸泡到有大量气泡时取出,用蒸馏水冲洗干净.
②在细口瓶中加入30mL1.0mol/L的H3PO4、3mL30%的H2O2溶液,将处理后的铁丝放入其中.
③观察现象:铁丝表面产生气泡,随后消失,再产生气泡,再消失的周而往复的化学振荡现象出现,振荡周期约20秒,可维持数小时.
试回答下列问题:
(1)步骤①中,用试剂X可除去铁钉表面的铁的氧化物或镀层,所用的试剂X可能是
(2)对振荡中产生的气体的成分,甲、乙两同学分别提出了假设,丙同学进行了验证.
甲同学认为是H2,其可能的理由是:
乙同学认为是O2,其可能的理由是:
丙同学在细口瓶中插入数据采集器氧气传感器,密封进行实验一小时,结果发现瓶中氧气的百分含量呈现逐渐减小的趋势,从而证明产生的气体是
(3)丁同学猜想酸与铁丝振荡体系中的反应机理及过程:
(a) Fe+2H+→Fe2++H2 (b)2Fe2++H2O2+H2O→Fe2O3+4H+
(c)Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O (d)2Fe3++H2→2Fe2++2H+,依据过程:
(a)→(b)→(c)→(d)→(a)…周而复始.
依据此机理,四步反应总的反应方程式为:
(4)戊同学对本次实验中的所用铁钉中单质铁的含量进行测定,他们先配制一定物质的量浓度的硫酸,然后将一定质量的铁与硫酸(加入适量的铜粉)充分反应,并收集产生的气体,有关数据如下表:
| ① | ② | ③ | |
| 硫酸溶液体积/mL | 50 | 50 | 50 |
| 称取铁钉质量/g | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
| 再投入铜粉质量/g | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 标准状况下的体积/L | 1.97 | 2.24 | 2.24 |