CrCl3是还原产物; HCl→Cl2,氯元素由﹣1价→0价,失电子,所以HCl是还原剂,氯元素被氧化,Cl2是氧化产物,所以还原剂的物质的量为6mol,所以该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比是1:6,故答案为:1:6;
②HCl→Cl2,氯元素由﹣1价→0价,失电子,所以HCl是还原剂,氯元素被氧化,Cl2是氧化产物,故答案为:Cl2;
③K2Cr2O7+14HCl═2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O 转移电子 3×22.4L 6mol 67.2L 6mol 故答案为:6.
点评: 本题考查了根据方程式来比较氧化性和还原性,解题的关键是根据化合价找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物,题目难度不大.
19.某研究性学习小组设想将少量Cl2通入Fe2+和I的混合溶液,来探究Fe2+和I的还原性
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﹣
强弱. 【提出假设】
假设1: Fe2+还原性比I强 ;
﹣
假设2: I还原性比Fe2+强 ;
﹣
假设3:Fe2+和I的还原性一样强.
﹣
【验证假设】
1 利用如图装置进行试验,
实验必需的装置是:A →C→E (按氯气流向的顺序用序号书写)
实验开始后,控制通入少量氯气,通过观察溶液颜色的变化, 不能 (能或不能)判断反应的先后顺序.
(3)请在下表中填写实验步骤及预期现象与结论. 实验步骤 预期现象与结论
取少量反应的溶液置于A、B两支试管中;
向A试管中滴加 KSCN ;
向B试管中滴加 淀粉 : ①若 A变红色
B不变色 则假设1成立 ②若 A不变色 B变蓝色 则假设2成立 ③若 A变红色 B变蓝色 则假设3成立
(4)该实验成功的关键是控制各反应物的用量.该小组称量1.52g FeSO4(M=152g/mol)和1.66gKI(M=166g/mol)固体溶于水中,为了验证上述假设, 删除 通入的氯气的体积最多不能超过 0.112L .(标准状况)
(5)有同学质疑,上述实验只能验证氯气分别与Fe2+和I反应的速率的大小.并不能证明
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Fe2+和I的还原性强弱.于是提出另一验证方案:往KI溶液中滴加 FeCl3 溶液,如果能﹣
发生反应,就可证明二者的还原性强弱,该反应的离子方程式是 2I+2Fe3+=I2+2Fe2+ .
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考点: 氧化性、还原性强弱的比较. 专题: 实验探究和数据处理题.
分析: 【提出假设】依据实验的目的:探究Fe2+和I的还原性强弱得出假设内容:Fe2+还
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原性比I强;I还原性比Fe2+强;
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﹣
【验证假设】
(1)依据实验的目的“将少量Cl2通入Fe2+和I的混合溶液中,探究Fe2+和I的还原性强弱”
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﹣
来连接仪器;
碘水的颜色与三价铁离子水溶液的颜色相差不大;
(3)三价铁离子遇到KSCN溶液显红色,淀粉遇到碘变蓝色,当通入少量的氯气时,如果二价铁离子先反应被氧化物三价铁离子,则加入KSCN溶液显红色,
碘离子此时为反应,加入淀粉后不变蓝色;如果碘离子先反应被氧化为单质碘,则加入淀粉变蓝色,二价铁离子此时未反应,加入KSCN溶液不变红色;
(4)依据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl计算1.52g FeSO4固体中二价铁离子被氧化需要的氯气的物
﹣
质的量,依据2I+Cl2=I2+2Cl,计算1.66g KI固体被氧化需要的氯气的物质的量; (5)依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性来回答.
解答: 解:【提出假设】依据实验的目的:探究Fe2+和I的还原性强弱得出假设内容:Fe2+
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﹣﹣
还原性比I强;I还原性比Fe2+强,故答案为:Fe2+还原性比I强;I还原性比Fe2+强;
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﹣
﹣
﹣
【验证假设】
(1)要想探究Fe2+和I的还原性强弱,应将制取的氯气通入到含有Fe2+和I的溶液中,氯
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气有毒应进行尾气处理,所以必须的装置A→C→E; 故答案为:→C→E;
碘水的颜色与三价铁离子水溶液的颜色相差不大,所以不能通过观察颜色来比较反应的先后顺序,故答案为:不能;
(3)三价铁离子遇到KSCN溶液显红色,淀粉遇到碘变蓝色,当通入少量的氯气时,如果二价铁离子先反应被氧化物三价铁离子,则加入KSCN溶液显红色,
碘离子此时为反应,加入淀粉后不变蓝色;如果碘离子先反应被氧化为单质碘,则加入淀粉变蓝色,二价铁离子此时未反应,加入KSCN溶液不变红色; 故答案为:
实验步骤 预期现象和结论 KSCN;
淀粉 ①A变红色,B不变色
②A不变色,B变蓝色
③A变红色,B变蓝色 ;
(4)1.52g FeSO4固体的物质的量为=
=0.01mol,依据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl可知,
﹣
完全氧化二价铁离子需要0.005mol氯气,标况下体积为:0.005mol×22.4L/mol=0.112L;
1.66g KI固体的物质的量为==0.01mol,依据2I+Cl2=I2+2Cl,完全氧化碘离子
﹣﹣
需要0.005mol氯气,标况下体积为:0.005mol×22.4L/mol=0.112L,所以为了验证上述假设,通入的Cl2体积最多不能超过0.112L; 故答案为:0.112L;
(5)氯化铁与碘化钾反应的离子方程式为:2I+2Fe3+=I2+2Fe2+,反应中碘离子碘元素化合
﹣
价升高,碘离子作用还原剂,三价铁离子化合价降低被还原,二价铁离子为还原产物,依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,可知碘离子的还原性强于二价铁离子,同种氧化剂与多种还原剂反应,还原性强的优先反应,所以可以确定氯气与Fe2+和I反应的先后顺序.故答案为:FeCl3;2I+2Fe3+=I2+2Fe2+.
﹣
﹣
点评: 本题为实验题,考查了二价铁离子与碘离子还原性强弱的比较,题目难度大,明确反应的实质和氧化还原反应的先后规律是解题的关键.
20.为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用如图所示装置进行实验(如图1)(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,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 排出装置中的空气,防止干扰 . 棉花中浸润的溶液为 NaOH溶液 .
(3)A中发生反应的化学方程式为 MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O .
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是 70%的硫酸中氢离子浓度大于98%的硫酸中氢离子浓度 .
(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 乙、丙 (填“甲”、“乙”或“丙”). 过程ⅣB中溶液含有的离子 过程ⅥB中溶液含有的离子 甲 有Fe2+,无Fe3+ 有SO42
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乙 既有Fe3+,又有Fe2+ 有SO42
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丙 有Fe3+,无Fe2+ 有Fe2+
(6)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)+SO32(aq)?FeSO3(s)(墨绿色)
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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 Na2SO3 、 FeCl3 .
②请用化学平衡原理解释步骤3(如图2)中溶液由红棕色变为浅绿色的原因 Fe3+消耗SO32﹣
,c(SO32)减小,平衡Fe2+(aq)+SO32(aq)?FeSO3(s)(墨绿色)
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逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色 .
考点: 氧化性、还原性强弱的比较. 专题: 实验探究和数据处理题.
分析: (1)通入一段时间N2,排出装置中的氧气; 氯气和二氧化硫都是有毒气体,可以用氢氧化钠来吸收;
(3)A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应,生成氯化锰、氯气、水; (4)氢离子浓度越大,反应速率越快;
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