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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...

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

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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                    

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)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

有Fe3+无Fe2+

有SO42-

既有Fe3+又有Fe2+

有SO42-

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满分5 manfen5.com FeSO3s墨绿色

提出假设:FeCl3 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:

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①溶液E和F分别为                       

请用化学平衡原理解释步骤3中溶液由红棕色变为浅绿色的原因            

 

(1)排除装置中的空气,防止干扰(2)NaOH溶液 (3)MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O (4)70%的硫酸中c(H+)比98%的硫酸大,因此反应速率更快 (5)乙、丙 (6)① Na2SO3(或可溶性亚硫酸盐)、FeCl3 ②Fe3+ 消耗 SO32-,c(SO32-)减小,使平衡Fe2+ (aq)+ SO32- (aq) FeSO3 (s)逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色 【解析】 试题分析:(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,防止氧气干扰后续装置中的反应。 (2)为了防止Cl2、SO2挥发出去,污染环境,所以棉花中浸润的溶液是NaOH溶液,吸收未反应的Cl2、SO2。 (3)A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应,生成氯化锰、氯气、水,该反应的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O。 (4)因氢离子浓度越大,反应速率越快,98%的硫酸中水太少,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。 (5)甲、过程ⅣB溶液中含有的离子有Fe3+无Fe2+,氯气可能过量,过程Ⅵ B溶液中含有的SO42‾,可能是氯气氧化SO2生成的,不能证明Fe3+的氧化性大于SO2;乙、过程ⅣB溶液中含有的离子既有Fe3+又有Fe2+,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Fe3+氧化性大于二氧化硫;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,故乙、丙一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2。 (6)①FeCl2溶液加入E后,溶液变为墨绿色,说明生成了FeSO3,说明E为Na2SO3(或可溶性亚硫酸盐);加入F后溶液变为红棕色,放置一段 时间后变为浅绿色,说明F为FeCl3溶液。 ②溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色,Fe3+ 消耗 SO32-,c(SO32-)减小,使平衡Fe2+ (aq)+ SO32- (aq)FeSO3 (s)逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色。 考点:考查实验方案的设计与分析、氧化还原反应原理、化学平衡移动。  
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考点分析:
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3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随nSO32-)∶nHSO3-)变化关系如下表所示

nSO32-∶nHSO3-

91∶9

1∶1

9∶91

pH

8.2

7.2

6.2

由上表判断,NaHSO3溶液显________性,用化学平衡原理解释__________________。

②当吸收液呈中性时,下列溶液中离子浓度关系正确的是选填字母________。

a. cNa=2cSO32-+cHSO3-

b. cNa>cHSO3->cSO32->cH=cOH

c. cNa+cH=cSO32-+cHSO3-+cOH

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氢气是一种清洁能。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示:

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3)在恒温恒容密闭容器中进行的第II步反应,下列说法中能表示达到平衡状态的是______填序号)。

a. 四种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比

b. 单位时间内断开amol H-H键的同时断开2a mol O-H键

c. 反应容器中放出的热量不再变化

d. 混合气体的密度不再发生变化

e. 混合气体的压强不再发生变化

4)某温度下第II步反应的平衡常数K=1/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入H2Og)和COg),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是      

起始浓度

cH2O/ mol/L

0.010

0.020

0.020

cCO/ mol/L

0.010

0.010

0.020

A. 反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢

B. 平衡时甲中和丙中H2O的转化率均是25%

C. 平衡时,丙中cCO是甲中的2倍,是0.015mol/L

D. 平衡时,乙中H2O的转化率大于25%

 

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卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用。某小组为探究其中一些盐的性质,查阅资料并进行实验。查阅资料如下:

BrO3 6I 6H 3I2 Br 3H2O

2BrO3 I2 2IO3 Br2

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实验如下:

步骤

现象

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. 继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液

溶液的蓝色逐渐褪去

请回答:

1)步骤ⅰ开始时发生的反应如资料①所示,溶液中I完全被氧化时转移        mol e,该反应中硫酸表现出的化学性质是       

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3)根据资料中的反应①~④并结合所学知识,判断IO3BrO3、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是        ;KBrO3溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是       

4)若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量,用x表示所滴入KBrO3的物质的量,在图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线要求在图中标出终点坐标)。

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脱水偶联反应是一种新型的直接烷基化反应,例如:

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5一定条件下,满分5 manfen5.com也可以发生类似反应①的反应,有机产物的结构简式为                

 

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