某化學小組對鹵素及其化合物的製備和*質進行如下探究實驗,根據實驗回答問題。Ⅰ.探究*化亞鐵與氧氣反應的產物已知...
問題詳情:
某化學小組對鹵素及其化合物的製備和*質進行如下探究實驗,根據實驗回答問題。
Ⅰ.探究*化亞鐵與氧氣反應的產物
已知*化亞鐵的熔點為674 ℃,沸點為1023 ℃;三*化鐵在100 ℃左右時昇華,極易水解。在500 ℃條件下*化亞鐵與氧氣可能發生下列反應:12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2,該化學小組選用下圖部分裝置(裝置可以重複選用)進行*化亞鐵與氧氣反應產物的探究。
(1)實驗裝置的合理連線順序為:A→__________→D,裝置E的作用是________________。
(2)控制在500 ℃下發生反應,一段時間後,B中反應剩餘固體的成分可能是________或________(填化學式)。
設計實驗對上述剩餘固體的成分進行驗*:__________________________。
(3)實驗室儲存1 mol·L-1的FeCl3溶液,應控制溶液的pH不大於________。[已知:Fe(OH)3的Ksp為1×10-39]
Ⅱ.鹵素化合物之間反應實驗條件控制的探究
(4)室溫下,KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。下面是該小組設計的一組實驗資料記錄表:
試管標號 | 1 | 2 | 3 | 4 |
0.20 mol·L-1 KI溶液/mL | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
KClO3(s)/g | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
6.0 mol·L-1 H2SO4溶液/mL | 0 | 3.0 | 6.0 | 9.0 |
蒸餾水/mL | 9.0 | 6.0 | 3.0 | 0 |
①該組實驗的目的是________________________________________;
②2號試管反應完全後,取少量2號試管中的溶液加澱粉溶液後顯藍*,假設還原產物只有KCl,寫出反應的離子方程式:_____________________。
【回答】
* Ⅰ.(1)C→B→E→C 冷卻收集FeCl3
(2)Fe2O3 Fe2O3、FeCl2 取反應後的混合物於試管中,加稀鹽*進行溶解,靜置後取上層清液滴加濃溴水,如果溴水褪*,說明含有FeCl2;如果溴水不褪*,說明只含Fe2O3(合理即可) (3)1
Ⅱ.(4)①探究其他條件相同時,*的濃度對反應產物的影響
②ClO+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O
解析 Ⅰ.(1)A為O2的發生裝置,製得的氧氣中含有水蒸氣,由於三*化鐵極易水解,因此需要對製得的氧氣進行乾燥,可通過盛有鹼石灰的裝置C;*化亞鐵與氧氣反應的產物為Fe2O3、FeCl3、Cl2,通過裝置E冷卻可以收集FeCl3,為防止FeCl3與D中溶液接觸水解,在E與D之間增加裝置C,則*化亞鐵與氧氣反應的實驗裝置的合理連線順序為:A→C→B→E→C→D;裝置E的作用是冷卻收集FeCl3。
(2)控制在500 ℃下發生反應,一段時間後,由12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2,*化亞鐵的熔點為674 ℃,沸點為1023 ℃,可知B中反應剩餘固體的成分可能是Fe2O3或Fe2O3、FeCl2。
(3)由Fe(OH)3===Fe3++3OH-且Fe(OH)3的Ksp為1×10-39,實驗室儲存的FeCl3溶液中c(Fe3+)=1 mol·L-1,則c(OH-)==1×10-13 mol·L-1,c(H+)=10-1 mol·L-1,應控制溶液的pH不大於1。
Ⅱ.(4)①4組實驗只有硫*的濃度不同,因此實驗的目的是探究其他條件相同時,*的濃度對反應產物的影響。②滴加澱粉溶液後顯藍*,說明有I2生成,由2I-→I2,失2e-;由ClO→Cl-,得6e-,根據得失電子守恆、電荷守恆和原子守恆,配平,離子方程式為:ClO+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O。
知識點:氣體的製備及實驗方案設計
題型:作圖題
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