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-优题课

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^-的还原性强弱。
【提出假设】
假设1：                             ；
假设2：                             ；
假设3：Fe²⁺和I^-的还原性一样强。
【验证假设】
⑴利用以下装置进行试验，

实验必需的装置是：A                         (按氯气流向的顺序用序号书写)
⑵实验开始后，控制通入少量氯气，通过观察溶液颜色的变化，       (能或不能)判断反应的先后顺序。
⑶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；向B试管中滴加：	① 若则假设1成立 ② 若则假设2成立 ③ 若则假设3成立

⑷该实验成功的关键是控制各反应物的用量。该小组称量1.52gFeSO₄（M=152g/mol）和1.66gKI（M=166g/mol）固体溶于水中，为了验证上述假设，通入的氯气的体积最多不能超过。（标准状况）
⑸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。

科目化学题型实验题难度中等

知识点：探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质

工业废水中常含有一定量的 $C r_{2} {O_{7}}^{2 -}$ 和 $C r {O_{4}}^{2 -}$ ，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为
$C r {O_{4}}^{2 -} \to_{① 转化}^{H^{-}} C r_{2} {O_{7}}^{2 -} \to_{② 还原}^{F e^{2 +}} C r^{3 +} \to_{③ 沉淀}^{O H -} C r (O H) 3 ↓$

其中第①步存在平衡：
$2 C r {O_{4}}^{2 -} (黄色) + 2 H^{+} ⇌ C r_{2} {O_{7}}^{2 -} (橙色) + H_{2} O$

（1）若平衡体系的 $p H = 2$ ，则溶液显色.
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是。
a． $C r_{2} {O_{7}}^{2 -}$ 和 $C r {O_{4}}^{2 -}$ 的浓度相同

b． $2 v (C r_{2} {O_{7}}^{2 -}) = v (C r {O_{4}}^{2 -} ）$

c.溶液的颜色不变
（3）第②步中，还原1mol $C r_{2} {O_{7}}^{2 -}$ 离子，需要mol的 $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 。
（4）第③步生成的 $C r (O H)_{3}$ 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
$C r (O H)_{3} (s ） ⇌ C r^{3 +} (a q) + 3 O H^{-} (a q ）$

常温下， $C r (O H)_{3}$ 的溶度积 $K_{s p} = c (C r^{3 +}) • c^{3} （ O H^{-} ） = 10^{- 32}$ ，要使 $c (C r^{3 +} ）$ 降至 $10^{- 5} m o l / L$ ，溶液的 $p H$ 应调至。

方法2：电解法
该法用 $F e$ 做电极电解含 $C r_{2} {O_{7}}^{2 -}$ 的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液 $p H$ 升高，产生 $C r (O H)_{3}$ 沉淀。

（5）用 $F e$ 做电极的原因为。
（6）在阴极附近溶液 $p H$ 升高的原因是（用电极反应解释）。
溶液中同时生成的沉淀还有。

某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：
$C H_{3} C H - C H_{2} + C O + H_{2}$ $C H_{3} C H_{2} C H_{2} C H O$ $C H_{3} C H_{2} C H_{2} C H_{2} O H$ ;

$C O$ 的制备原理: $H C O O H$ $C O$ ↑+ $H_{2} O$ ,并设计出原料气的制备装置(如图)

请填写下列空白：
（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备氦气，丙烯。写出化学方程式：，。
（2）若用以上装置制备干燥纯净的 $C O$ ,装置中 $a$ 和 $b$ 的作用分别是，；
$c$ 和 $d$ 中承装的试剂分别是，。若用以上装置制备 $H_{2}$ _，气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是；在虚线框内画出收集 $H_{2}$ 干燥的装置图。
（3）制丙烯时，还产生少量 $S O_{2}$ , $C O_{22}$ 及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是（填序号）
①饱和 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液②酸性 $K M n O_{4}$ 溶液③石灰水
④无水 $C u S O_{4}$ ⑤品红溶液
（4）合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是

a. 低温、高压、催化剂 b. 适当的温度、高压、催化剂
c. 常温、常压、催化剂 d. 适当的温度、常压、催化剂
（5）正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化10-丁醇，该小组查阅文献得知：① $R - C H O - N a H S O_{3}$ （饱和）→ $R C H (O H) S O_{3} N a$ ↓；②沸点：乙醚34°C，1-丁醇118°C，并设计出如下提纯路线：
粗品滤液有机层1丁醇、乙醚纯品

试剂1为，操作1为，操作2为，操作3为_。

某同学进行实验研究时，欲配制 $1.0 m o l / L$ $B a (O H)_{2}$ 溶液，但只找到在空气中暴露已久的 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 试剂（化学式量：315）。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 在283 $K$ 、293 $K$ 和303 $K$ 时的溶解度（ $g$ /100g H₂O）分别为2.5、3.9和5.6。
（1）烧杯中未溶物仅为 $B a C O_{3}$ ，理由是
（2）假设试剂由大量 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 和少量 $B a C O_{3}$ 组成，设计实验方案，进行成分检验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。（不考虑结晶水的检验；室温时 $B a C O_{3}$ 饱和溶液的 $P H$ =9.6）
限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、 $N a O H$ 溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，。
步骤4：

（3）将试剂初步提纯后，准确测定其中 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 的含量。实验如下：
①配制250 $m l$ 约 $0.1 m o l / L$ $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 溶液：准确称取 $w$ 克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，，将溶液转入，洗涤，定容，摇匀。
②滴定：准确量取25.00 $m l$ 所配制 $B a (O H)_{2}$ 溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将（填"0.020"、"0.05"、"0.1980"或"1.5"） $m o l / L$ 盐酸装入50 $m l$ 酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸 $V m l$ 。
③ 计算 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 的质量分数=（只列出算式，不做运算）
（4）室温下，(填"能"或"不能") 配制 $1.0 m o l / L$ $B a (O H)_{2}$ 溶液。

甲、乙两同学为探究 $S O_{2}$ $S O_{2}$ 与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色 $B a S O_{3}$ 沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）

实验操作和现象：

操作	现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热	A中有白雾生成，铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀，液面上放略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入 $N_{2}$ _, 停止加热，一段时间后关闭
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸	尚未发现白色沉淀溶解

(1)A中反应的化学方程式是。
(2)C中白色沉淀是_，该沉淀的生成表明 $S O_{2}$ 具有性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。
①未证实各自的观点，在原实验基础上：
甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是;
乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是。
②进行实验，B中现象：

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：。
(5)合并（4）中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是。

高氯酸铵（ $N H_{4} C l O_{4}$ ）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取
$N a C l O_{4} (a q) + N H_{4} C l (a q)$ $N H_{4} C l O_{4} (a q) ＋ N a C l (a q)$ (1)若 $N H_{4} C l$ 用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是。
(2）反应得到的混合溶液中 $N H_{4} C l O_{4}$ 和 $N a C l$ 的质量分数分别为0.30和0.l5（相关物质的溶解度曲线见图9）。从混合溶液中获得较多 $N H_{4} C l O_{4}$ 晶体的实验操作依次为(填操作名称）、干燥。

(3）样品中 $N H_{4} C l O_{4}$ 的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如图10所示（加热和仪器固定装置已略去），实验步骤如下：

步骤1：按图10所示组装仪器，检查装置气密性。
步骤2：准确称取样品a g（约0.5g）于蒸馏烧瓶中，加入约150mL水溶解。
步骤3：准确量取40.00mL约 $0.1 m o l / L H_{2} S O_{4}$ 溶解于锥形瓶中。
步骤4：经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入 $20 m L 3 m o l / L N a O H$ 溶液。
步骤5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。
步骤6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次，洗涤液并入锥形瓶中。
步骤7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用 $c m o l / L N a O H$ 标准溶液滴定至终点，消耗 $N a O H$ 标准溶液
步骤8.将实验步骤1-7重复2次
①步骤3中，准确量取40.00ml $H_{2} S O_{4}$ 溶液的玻璃仪器是。
②步骤1-7中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是（填写步骤号）。
③为获得样品中 $N H_{4} C l O_{4}$ 的含量，还需补充的实验是