(5)溶液显酸性,检验硫酸根离子应选择氯化钡溶液;乙中第一次,说明氯气不足,氯气氧化性大于铁离子,第二次有硫酸根离子,说明发生二氧化硫与铁离子的反应,则氧化性铁离子大于二氧化硫丙中第一次有Fe3+,无Fe2+,则氯气的氧化性大于铁离子,第二次有亚铁离子,说明发生二氧化硫与铁离子的反应,则氧化性铁离子大于二氧化硫;
(6)增大反应物的浓度,化学平衡向着正反应方向进行,减小反应物浓度,化学平衡向着逆反应方向进行.
解答: 解:(1)打开K1~K4,关闭K5、K6,通入一段时间N2,目的是排出装置中的氧气,故答案为:排出装置中的空气,防止干扰;
棉花中浸有NaOH溶液,吸收多余氯气、二氧化硫,防止污染空气,故答案为:NaOH溶液; (3)A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应,生成氯化锰、氯气、水,该反应为MnO2+4H++2Cl
﹣
Mn2++Cl2↑+H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl
﹣
Mn2++Cl2↑+H2O;
(4)因氢离子浓度越大,反应速率越快,则70%的硫酸中的氢离子浓度比98%的硫酸中的氢离子浓度大,所以反应速率快,
故答案为:70%的硫酸中的氢离子浓度比98%的硫酸中的氢离子浓度大;
(5)溶液显酸性,检验硫酸根离子应选择氯化钡溶液;乙中第一次,说明氯气不足,氯气氧化性大于铁离子,第二次有硫酸根离子,说明发生二氧化硫与铁离子的反应,则氧化性铁离子大于二氧化硫丙中第一次有Fe3+,无Fe2+,则氯气的氧化性大于铁离子,第二次有亚铁离子,说明发生二氧化硫与铁离子的反应,则氧化性铁离子大于二氧化硫;故答案为:乙、丙;
(6)①根据已知条件: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,所以可以借助氯化铁和亚硫酸钠溶液来确定假设是否成立,故答案为:Na2SO3;FeCl3;
②根据化学平衡:Fe2+(aq)+SO32(aq)?FeSO3(s)(墨绿色),步骤③中,Fe3+消耗SO32
﹣
﹣
,c(SO32)减小,平衡逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色,故答案为:Fe3+消耗
﹣
﹣
﹣
﹣
SO32,c(SO32)减小,平衡Fe2+(aq)+SO32(aq)?FeSO3(s)(墨绿色)逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色.
点评: 本题考查性质实验方案的设计及氧化还原反应,明确装置的作用及发生的反应是解答的关键,注意氧化性的比较是解答的难点,题目难度较大.
三、解答题(共3小题)(选答题,不自动判卷)
21.已知:CuI是难溶于水的白色固体.氧化性Cu2+>I2>Cu+,还原性Cu>I>Cu+
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(1)根据物质氧化性还原性的强弱推测,在溶液中Cu2+和I反应的产物是 CuI、I2 ;
﹣
久置于空气中的HI溶液呈黄色,向其中加入一些铜粉,可使溶液黄色消失,反应的化学方程式为 2Cu+I2=2CuI↓ ;
(3)欲消除中HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,这是因为当浓度接近时,还原性H2S > (填“>”、“<”、“=”)I;与加入铜粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液浓度 高 (填“高”、“低”、“相等”);
(4)CuI可用于监测空气中是否含有汞蒸气:4CuI(白色)+Hg═Cu2HgI4(亮黄色)+2Cu.下列关于该化学方程式的说法错误的是 a . a.该反应被氧化的元素是铜元素和汞元素 b.该反应的氧化剂为CuI c.Cu2HgI4只是氧化产物.
考点: 氧化性、还原性强弱的比较;铜金属及其重要化合物的主要性质. 专题: 氧化还原反应专题.
分析: (1)根据铜离子和碘离子对应的氧化产物知识来回答;
久置于空气中的HI溶液呈黄色,是因为其中的碘离子被氧化为碘单质后的颜色,根据铜和碘单质间的反应来回答;
(3)根据碘离子和硫离子的还原性顺序来分析; (4)根据氧化还原反应中的基本概念来回答.
解答: 解:(1)根据题意:还原性Cu>I>Cu+,碘离子对应的氧化产物是单质碘,铜离
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子做氧化剂时被还原为低价的亚铜离子,故答案为:CuI、I2;
久置于空气中的HI溶液呈黄色,是因为其中的碘离子被氧化为碘单质的缘故,加入金属铜,金属铜可以和碘单质反应,即2Cu+I2=2CuI↓,故答案为:2Cu+I2=2CuI↓;
(3)碘离子的还原性比硫离子的还原性弱,所以碘单质可以和硫化氢反应生成单质硫和碘化氢,这种方法与加入铜粉的方法相比,得到的HI溶液浓度更高,故答案为:>;高; (4)a、氧化还原反应中,被氧化的元素是化合价升高的汞元素,故a错误; b、氧化还原反应中,化合价降低的Cu元素所在的反应物CuI是氧化剂,故b正确; c、化合价升高的汞元素所在产物Cu2HgI4是氧化产物,故c正确;
故选a.
点评: 本题考查学生氧化还原反应中,氧化性和还原性强弱以及基本概念的知识,考查学生分析和解决问题的能力,难度不是很大.
22.(Ⅰ)含氯消毒剂可预防甲型H1N1流感.二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,它可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得.请写出反应的离子方程式 2ClO3+SO32+2H+═2ClO2+SO42+H2O ﹣
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﹣
(Ⅱ)某实验小组为探究ClO、I2、SO42在酸性条件下的氧化性强弱,设计实验如下:
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实验①:在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即变蓝; 实验②:向实验①的溶液中加入4mL 0.5mol/L的亚硫酸钠溶液,蓝色恰好完全褪去. (1)写出实验①中发生反应的离子方程式 ClO+2I+2H+=I2+Cl+H2O .
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实验②中化学反应转移电子的物质的量是 0.004mol .
(3)以上实验说明,在酸性条件下ClO、I2、SO42的氧化性由弱到强的顺序是 SO42、
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I2、ClO .
考点: 氧化性、还原性强弱的比较;离子方程式的书写.
分析: (Ⅰ)二氧化氯由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得,则可知反应物、生成物,结合电子守恒、电荷守恒分析.
(Ⅱ)实验①说明酸性条件下,次氯酸钠把碘离子氧化生成碘单质,同时自身被还原生成氯离子;
实验②说明碘单质把亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子,自身被还原生成碘离子,根据亚硫酸钠和转移电子的关系式计算转移电子的物质的量;
根据同一化学反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性判断ClO、I2、SO42的氧化
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性强弱.
解答: 解:(Ⅰ) KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应,SO32被氧化成SO42,由电子、
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电荷守恒可知该离子反应为2ClO3+SO32+2H+═2ClO2+SO42+H2O,
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故答案为:2ClO3+SO32+2H+═2ClO2+SO42+H2O.
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(Ⅱ) (1)实验①说明酸性条件下,次氯酸钠把碘离子氧化生成碘单质,同时自身被还原生成氯离子,该反应中,次氯酸根离子得电子作氧化剂,碘离子失电子是还原剂,氧化产物
是碘,所以氧化性强弱为:ClO>I2,反应离子方程式为:ClO+2I+2H+=I2+Cl+H2O,故
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答案为:ClO+2I+2H+=I2+Cl+H2O;
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实验②说明碘单质把亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子,自身被还原生成碘离子,氧化剂是碘,还原剂是亚硫酸钠,氧化产物是硫酸根离子,所以氧化性强弱为:I2>SO42,反应离
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子方程式为:H2O+I2+SO32=SO42+2I+2H+,
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设转移电子的物质的量为x.
H2O+SO32+I2=SO42+2I+2H+转移电子
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1mol 2mol 0.5mol/L×0.004L x x=
=0.004mol,
答:转移电子的物质的量是0.004 mol;
(3)实验①说明氧化性强弱为:ClO>I2,实验②说明氧化性强弱为:I2>SO42,所以在
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酸性条件下ClO、I2、SO42的氧化性由弱到强的顺序是SO42、I2、ClO,故答案为:SO42
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、I2、ClO..
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点评: 本题以实验设计为载体考查了物质氧化性强弱的判断,明确“同一化学反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性”是解本题的关键,难度不大.
23.已知下列物质的氧化性:KMnO4>Cl2>Fe3+>I2.某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)来验证:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸.
Ⅱ.当B和C中的溶液由浅绿色变为黄色时,夹紧弹簧夹. Ⅲ.…
试回答下列问题:
(1)A中产生氯气的化学方程式 2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 由湿润的淀粉﹣KI试纸变蓝的现 象得出的结论是 Cl2的氧化性强于I2
(3)写出步骤Ⅱ结束后检验B中阳离子的试 取试样少许于试管中,先滴加少量的KSCN溶液 剂: 振荡后溶液显红色证明有Fe3+ 现象: 再取试样少许于另一支试管中,滴加少量的酸性KMnO4溶液,若浅红色褪去,证明溶液中含有Fe2+
(4)打开活塞b,振荡D试管、静止后可以观察到的现象是 液体分层,其中下层为紫红色
(5)在100mL FeI2溶液中通入2.24L Cl2(标准状况),溶液中有的I被氧化成单质I2,则原FeI2溶液中FeI2的物质的量浓度为 2mol/L .
考点: 氧化性、还原性强弱的比较;性质实验方案的设计. 专题: 实验设计题;氧化还原反应专题.
分析: A装置为制取氯气的装置,B装置为氯气氧化亚铁离子的装置,C装置为生成铁离子的装置,D装置为铁离子氧化碘离子的装置. (1)根据KMnO4与浓HCl反应制Cl2;
湿润的碘化钾﹣淀粉试纸变蓝,说明生成了单质碘;
(3)铁离子与KSCN溶液呈红色;亚铁离子具有还原性,可使酸性高锰酸钾褪色; (4)因氧化性Fe3+>I2,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可发生:2Fe3+2I=I2+2Fe2+;
(5)因氧化性Fe3+>I2,则氯气只和部分碘离子反应,根据电子守恒进行计算.
解答: 解:(1)因KMnO4与浓HCl反应可以用来制Cl2,反应方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,
故答案为:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
湿润的碘化钾﹣淀粉试纸变蓝,说明生成了单质碘,碘遇淀粉变蓝,因Cl2的氧化性大于I2的氧化性,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可发生:Cl2+2I=I2+2Cl; 故答案为:Cl2的氧化性强于I2;
(3)先滴加少量的KSCN溶液,振荡后溶液显红色证明有Fe3+;滴加少量的酸性KMnO4溶液,若浅红色褪去,证明溶液中含有Fe2+,故答案为:取试样少许于试管中,先滴加少量的KSCN溶液,振荡后溶液显红色证明有Fe3+;再取试样少许于另一支试管中,滴加少量的酸性KMnO4溶液,若浅红色褪去,证明溶液中含有Fe2+;
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(4)因氧化性Fe3+>I2,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可发生:2Fe3+2I=I2+2Fe2+,碘易溶于四氯化碳,故看到现象为:液体分层,其中下层为紫红色, 故答案为:液体分层,其中下层为紫红色;
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(5)设FeI2的物质的量浓度为c,溶液中有的I被氧化成单质I2,因氧化性Fe3+>I2,则
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氯气只和部分碘离子反应,由电子守恒可知,得c=2mol/L, 故答案为:2mol/L.
×2×1=c×0.1L×2××(1﹣0),解
点评: 本题主要考查了卤素单质氧化性的相对强弱的验证,要注意离子氧化性顺序,根据已知知识能得出实验现象并进行解释.
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