某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe2+氧化为Fe3+的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,那么Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+?
环节一:理论推测
部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2+氧化为Fe3+,他们思考的依据是________。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+,还有同学认为Br2能将Fe2+氧化为
Fe3+而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验:。
实验1:
试管 |
操作 |
现象 |
① |
先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管 |
溶液为黄色 |
② |
先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管 |
溶液为黄色 |
环节三:实验现象的分析与解释
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为________。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验2:
操作 |
应该观察到的现象 |
(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:______________。
实验3:进行实验以确定可能的原因。
操作 |
现象 |
向试管②所得溶液中继续加入0.5 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴KSCN溶液 |
静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN溶液后,出现浅红色 |
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验4:
实验4:
操作 |
现象 |
向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加KSCN溶液 |
静置后,上层溶液为紫色,下层溶液几乎无色;下层溶液滴加KSCN溶液后,没有出现浅红色 |
你认为实验4设计的主要目的是________________。
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因:__________。
(4分)
实验室进行实验①制乙烯 ②制溴苯 ③石油分馏 ④银镜反应 ⑤制乙酸乙酯
(1)不需要加热的有 ;
(2)需要水浴的有 ;
(3)需要加碎瓷片的有 ;
(4)反应中必须加入浓的有 。
CaCO3广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。某大理石主要成分为CaCO3,另外有少量的不溶于水的亚硫酸盐。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。
完成下列填空:
(1)用100 mL浓盐酸配制1:1(体积比)的稀盐酸时,需要用量筒量取水mL
(2)为了检验CO2气体中的某种杂质气体有无除尽,上述装置中,A是溶液。
(3)上述装置中,B物质是。
(4)一次性饭盒中石蜡和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一,测定溶出量的主要实验步骤设计如下:剪碎、称重→浸泡溶解→过滤→残渣烘干→冷却、称重→恒重
①从物质分类的角度分析,石蜡属于有机物中的类,为了将石蜡从饭盒中溶出,应选用下列试剂中的。
a.氯化钠溶液b.稀醋酸 c.稀硫酸 d 正已烷
②饭盒中的碳酸钙常用稀醋酸将其溶出,试写出其反应的离子方程式。
有难溶于水的粉末状固体样品,可能含Al、Fe2O3、Cu2O、SiO2、Fe3O4中的一种或几种。
研究小组通过实验确定样品的成分。
查阅资料知:Cu2O + 2H+=Cu + Cu2+ + H2O;
实验步骤:
Ⅰ.取一定量样品于烧杯中,加足量NaOH溶液,有气体产生,过滤得固体A和无色溶液B;
Ⅱ.向B中加入稀硫酸,出现白色沉淀,继续滴加稀硫酸至过量,白色沉淀完全溶解;
Ⅲ.向A中加入足量稀硫酸并微热,固体完全溶解,得溶液C;
Ⅳ.向C中加入NaClO至溶液的pH为4~5,产生红褐色沉淀,过滤得到蓝绿色溶液D;
Ⅴ.向D中加入NaOH至溶液的pH为7~8,产生蓝色絮状沉淀。
请回答下列问题。
(1)Ⅰ中产生气体的离子方程式为。
(2)由Ⅰ、Ⅱ知,原样品中一定不存在的物质是。
(3)溶液C中除H+、Cu2+外一定还含有另一种阳离子,为验证存在该阳离子,可选用的试剂为,对应的现象是。
(4)Ⅳ中加NaClO的目的是。
(5)将Ⅳ中得到的溶液D电解,若电路中有0.1mol电子通过,则理论上阴极质量增重g。
(6)由上述实验可以获得结论:原样品所有可能的成分组合为组合1:;组合2:;组合3:(用化学式表示)
用含少量铁的氧化物的氧化铜制取硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)。有如下操作:
已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2+却几乎不水解。
(1)溶液A中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。能检验溶液A中Fe2+的试剂为(填编号,下同)。
a.KMnO4b.(NH4)2Sc.NaOHd.KSCN
(2)欲用(1)中选择的检验试剂测定溶液A中的Fe2+的浓度,下列滴定方式中(夹持部分略去),最合理的是(填序号)。
写出滴定反应的离子方程式 。
⑶在上述流程中,要得到较纯的产品,试剂可选用。
a.NaOH
b.FeO
c.CuO
d.Cu(OH)2
e.Cu2(OH)2CO3
⑷为了测定制得的硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中的值,某兴趣小组设计了实验方案:称取mg晶体溶于水,加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止,冷却,称量所得固体的质量为ng。据此计算得
(用含m、n的代数式表示)。
Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂,经查阅资料Cl2氧化能力强于H2O2,能将H2O2氧化。为了验证该结论,学生设计了如下图所示的实验装置进行实验(夹持装置略去)。圆底烧瓶A中的反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,请回答下列问题。
(1)试管B中饱和食盐水的作用;
(2)试管C中加入5mL 30% 双氧水,发生反应的化学方程式____________________;
(3)试管D中充满10% NaOH溶液,NaOH溶液的作用是;
(4)将浓盐酸注入圆底烧瓶A,当装置中的空气基本排尽后关闭止水夹,反应一段时间后试管D中的现象为,试管D中的气体检验方法为_________________ 。