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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...

某化学兴趣小组为探究Cl2Br2Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:

(1)①装置A中发生反应的离子方程式是_____________________

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,下层CCl4层无明显变化。

Cl2Br2Fe3+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,DE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.Fe3+ +3SCNFe(SCN)3 是一个可逆反应。

ⅱ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性:Cl2 (SCN)2

ⅲ.Cl2Br2反应生成BrClBrCl呈红色(略带黄色),沸点约5℃,它与水能发生水解反应,且该反应为非氧化还原反应。

ⅳ.AgClOAgBrO均可溶于水。

 

①请用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因___________________________________________,现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加______________溶液,若溶液颜色________,则上述解释是合理的。

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。请结合上述资料用两步方程式(离子或化学方程式不限定)解释产生白色沉淀原因_________________________________________

 

MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 缺少尾气处理装置 Cl2 > Br2 > Fe3+ 过量氯气和SCN –反应2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2,使SCN-浓度减小,则 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 平衡逆向移动而褪色。 KSCN溶液 变红色(或FeCl3溶液,不变红) BrCl + H2O = HBrO + HCl Ag++Cl-=AgCl↓ 【解析】 (1)①在装置A中浓盐酸与MnO2在加热时发生反应产生氯气,发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;②氯气是有毒气体,会造成大气污染,在整套实验装置存在一处明显的不足,就是缺少尾气处理装置。 (2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下: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,会发现:D装置中:溶液变红,说明发生反应:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,证明氧化性:Cl2>Fe3+,Fe3+于SCN-溶液变为红色;E装置中:水层溶液变黄, 振荡后,下层CCl4层无明显变化。证明发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,氧化性:Cl2>Br2;Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+,证明氧化性:Br2>Fe3+,从而证明氧化性:Cl2>Br2>Fe3+; (3)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3是一个可逆反应,当Cl2过量时,过量的氯气和SCN –反应2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2,使SCN-浓度减小,则Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 平衡逆向移动而褪色。现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加KSCN溶液,溶液,若溶液颜色变红色,就证明是平衡发生了移动;或向溶液中滴加FeCl3溶液,溶液不变红色,也证明溶液中SCN-浓度减小,平衡发生了移动;探究E中颜色变化的原因,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。这是由于Cl2+Br2=2BrCl;BrCl + H2O =HBrO + HCl ,Ag++Cl-=AgCl↓,所以溶液颜色变成红色。  
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化合物J是一种常用的抗组胺药物,一种合成路线如下:

已知:①C为最简单的芳香烃,且AC互为同系物。

2ROHNH3HNR22H2O(R代表烃基)

请回答下列问题:

(1)A的化学名称是___________H中的官能团名称是_________________

(2)D生成E的反应类型是________G的结构简式为_______________

(3)BC―→D的化学方程式为_____________________________________

(4)LF的同分异构体,含有联苯()结构,遇FeCl3溶液显紫色,则L_______(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱为六组峰,峰面积之比为322221的结构简式为___________________

(5)写出用氯乙烷和­1­丙醇为原料制备化合物的合成路线(其他无机试剂任选)________________

 

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铜元素可形成多种重要化合物。回答下列问题:

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甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为COCO2H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2

CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3

1)已知反应②中相关化学键键能数据如下:

化学键

HH

CO

C≡O

HO

E/kJ·mol1

436

803

1076

465

 

由此计算ΔH2____kJ·mol1。已知ΔH3=+99kJ·mol1,则ΔH1____kJ·mol1

2 一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。

①温度为470K时,图中P____(不是”)处于平衡状态,490K之后,甲醇产率随温度升高而减小的原因除了升高温度使反应①平衡逆向移动以外,还有_________________________________________________________________________________________________________________________________

②一定能提高甲醇产率的措施是______

A.增大压强               B.升高温度           C.选择合适催化剂               D.加入大量催化剂

3)如图为一定比例的CO2+H2CO+H2CO/CO2+H2条件下甲醇生成速率与温度的关系。

490K时,根据曲线ac判断合成甲醇的反应机理是______(III)

CO2COCH3OH           

IICOCO2 CH3OHH2O

490K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,从平衡移动的角度,结合反应①、②分析原因___________________________

 

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从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V2O5VOSO4SiO2等,下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程:

1)为了提高酸浸效率,可以采取的措施有________(填两种)

2还原工序中反应的离子方程式为________

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4)写出流程中铝热反应的化学方程式________

5)电解精炼时,以熔融NaClCaCl2VCl2为电解液(其中VCl2以分子形式存在).粗钒应与电源的________(”)相连,阴极的电极反应式为________

6)为预估还原工序加入H2C2O4的量,需测定酸浸液中VO2+的浓度.每次取25.00mL“酸浸液于锥形瓶用a mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO2+ VO2+),若三次滴定消耗标准液的体积平均为bmL,则VO2+的浓度为________g/L(用含ab的代数式表示)

 

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氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在,遇水或酸能够引起燃烧。某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体。

甲同学的实验方案如下:

(1)仪器的组装连接:上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为________________,加入药品前首先要进行的实验操作是____________(不必写出具体的操作方法);其中装置B的作用是___________

(2)添加药品:用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封),然后在甲苯中浸洗数次,该操作的目的是____________________,然后快速把锂放入到石英管中。

(3)通入一段时间氢气后加热石英管,通氢气的作用是___________________________;在加热D处的石英管之前,必须进行的实验操作是__________

(4)加热一段时间后,停止加热,继续通氢气冷却,然后取出LiH,装入氮封的瓶里,保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险,反应方程式为_____________

(5)准确称量制得的产品0.174g,在一定条件下与足量水反应后,共收集到气体470.4 mL(已换算成标准状况),则产品中LiHLi的物质的量之比为____________________

 

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