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题型:解答题-实验探究题 难度:0.15 引用次数:726 题号:3601527
某小组同学为比较酸性条件下NO3、SO42、Fe3+的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。

实验记录如下:
实验操作实验现象
I打开活塞c,将过量稀HNO3加入装置B中,关闭活塞cB中浅绿色溶液立即变为深棕色;一段时间后,溶液最终变为黄色。
II用注射器取出少量B装置中的溶液,加入KSCN溶液溶液变为红色。
III打开活塞b,向A装置中加入足量硫酸,关闭活塞bA中产生气体;B中有气泡,液面上有少量红棕色气体生成。
IV一段时间后,用注射器取出少量B装置中的溶液,…………
V打开活塞a,通入一段时间空气————

请回答下列问题:
(1)保存Fe(NO3)2溶液时,常加入铁粉,目的是(用化学方程式表示)________。
(2)实验I中,发生反应的离子方程式是________。
(3)资料表明,Fe2+能与NO结合形成深棕色物质[Fe(NO)]2+: Fe2++ NO[Fe(NO)]2+
用平衡移动原理解释实验I中溶液由深棕色变为黄色的原因是________________________。
(4)分析实验现象,同学们得出了结论。则:
① 实验IV的后续操作是________________,观察到的现象是________________。
② 由实验得出的结论是_______________________。
(5)实验反思
① 实验操作V的目的是_______________________________________。
② 实验操作III,开始时B中溶液的颜色并无明显变化,此时溶液中发生反应的离子方程式是________。
③ 有同学认为装置中的空气会干扰实验结论的得出,应在实验前通一段时间的氮气。你是否同意该看法,理由是________________________________________。

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【推荐1】某小组同学制备碘酸盐()并探究其性质。
资料:①可与溶液反应生成
②碘酸钙 []为难溶于水、能溶于硝酸的白色固体。
的氧化性,的还原性与溶液的酸碱性无关:与氧化性随溶液酸性增强而增强(X为或I)。
实验装置如图(加热与夹持装置略)

   

步骤:
I.打开A中分液漏斗活塞,加热圆底烧瓶;一段时间后,B中溶液由无色变为棕黄色。
II.将B中棕黄色溶液倒入烧杯中,再加入溶液,烧杯中溶液由棕黄色变为无色。
(1)A装置发生的化学方程式为___________
(2)C装置发生的离子方程式为___________
(3)取少量步骤Ⅱ后所得无色溶液,加入过量盐酸和,振荡后静置,溶液分层,上层呈浅黄色,下层呈紫色。甲同学得出结论:在酸性条件下可以氧化
①乙同学认为上述结论不合理,可能原因如下:
原因一:空气中在酸性条件下将溶液中的氧化,离子方程式为___________
原因二:___________(填化学式)在酸性条件下将溶液中的氧化。
②为了进一步证明在酸性条件下可氧化,完成如下实验:
ⅰ.另取与(3)等量的步骤Ⅱ后所得无色溶液,加入稍过量固体,振荡,充分反应后过滤得到无色溶液X和沉淀Y。
ⅱ.向无色溶液X,加入与(3)等量的盐酸和,振荡后静置,溶液分层,上、下层均几乎无色。
ⅲ.取少量洗涤后的沉淀Y加入稀,固体溶解,继续加入少量KI溶液,溶液呈黄色。
ⅳ.……
a.由实验ⅰ、ⅱ得出结论:___________
b.由实验ⅲ和ⅳ得出结论:在酸性条件下可以氧化。补全实验ⅳ的操作和现象___________
(4)根据实验ⅲ得出:氧化性___________(填“”或“”),而实验ⅰ表明的氧化性强弱关系相反,原因是___________
(5)查阅资料发现,与相应的()均有类似上述反应。浓度相同时,氧化性,但浓度均为开始发生反应时的pH为1,而浓度均为开始发生反应的pH为5。试从原子结构的角度解释两个反应开始发生时pH不同的原因___________
2023-05-01更新 | 924次组卷
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【推荐2】某化学小组在学习元素周期律知识后,对教材中Cl2将Fe2氧化成Fe3的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2氧化成Fe3,那么Br2和I2能否将Fe2氧化成Fe3
环节一:理论推测。
部分同学认为Br2和I2都能将Fe2氧化成Fe3,依据是
____________________________________________。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2氧化成Fe3。还有同学认为Br2能将
Fe2氧化成Fe3,而I2不能,依据是同一主族从上到下卤素单质的氧化性逐渐减弱。
环节二:设计实验进行验证。
向大试管中加入适量铁粉,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

先向试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液,再向试管中滴加少量红棕色的溴水,振荡试管
溶液为黄色

先向试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液,再向试管中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)甲同学认为试管①中的现象说明溴水能将Fe2氧化,反应的离子方程式为______________________________________________________。
乙同学认为应该补做实验,才能得出甲同学的结论。请你帮助乙同学完成实验:
实验2:
操作
现象



(2)该小组同学对试管②中所得的溶液呈黄色的原因展开讨论,并提出了两种假设:
假设1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
假设2.________________。
实验3:进行实验以判断假设是否成立。
操作
现象
向试管②所得的溶液中继续加入0.5 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间。取出上层溶液,滴加KSCN溶液
静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;取上层溶液滴加KSCN溶液后,溶液呈浅红色

丙同学认为实验3的现象可以说明假设2成立,丁同学认为不严谨,于是设计了实验4继续探究。
实验4:
操作
现象
向另一支试管中加入2 mL新制的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。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;取下层溶液,向其中滴加KSCN溶液后,溶液没有呈浅红色

你认为实验4中加入乙酸乙酯的主要目的是_____________________。
丁同学根据实验4的现象得出结论: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,从原子结构角度解释原因:_____________________________________________。
2019-01-30更新 | 816次组卷
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