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某小組同學(xué)制備碘酸鹽(
IO
-
3
)并探究其性質(zhì).
資料:①I2可與NaOH溶液反應(yīng)生成
IO
-
3
和I-
②碘酸鈣[Ca(IO32]為難溶于水、能溶于硝酸的白色固體.
③X2的氧化性,X-的還原性與溶液的酸堿性無(wú)關(guān):
IO
-
3
與氧化性隨溶液酸性增強(qiáng)而增強(qiáng)(X為Cl、Br或I).
實(shí)驗(yàn)裝置如圖(加熱與夾持裝置略):
菁優(yōu)網(wǎng)
步驟:
Ⅰ.打開A中分液漏斗活塞,加熱固底燒瓶;一段時(shí)間后,B中溶液由無(wú)色變?yōu)樽攸S色.
Ⅱ.將B中棕黃色溶液倒入燒杯中,再加入NaOH溶液,燒杯中溶液由棕黃色變?yōu)闊o(wú)色.
(1)A裝置發(fā)生的化學(xué)方程式為
MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)C裝置發(fā)生的離子方程式為
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

(3)取少量步驟Ⅱ后所得無(wú)色溶液,加入過(guò)量鹽酸和CCl4,振蕩后靜置,溶液分層,上層呈淺黃色,下層呈紫色.甲同學(xué)得出結(jié)論:在酸性條件下
IO
-
3
可以氧化I-為I2
①乙同學(xué)認(rèn)為上述結(jié)論不合理,可能原因如下:
原因一:空氣中O2在酸性條件下將溶液中的I-氧化,離子方程式為
4I-+O2+4H+=2I2+2H2O
4I-+O2+4H+=2I2+2H2O

原因二:
HClO
HClO
(填化學(xué)式)在酸性條件下將溶液中的I-氧化.
②為了進(jìn)一步證明在酸性條件下
IO
-
3
可氧化I-為I2,完成如下實(shí)驗(yàn):
ⅰ.另取與(3)等量的步驟Ⅱ后所得無(wú)色溶液,加入稍過(guò)量CaCl2固體,振蕩,充分反應(yīng)后過(guò)濾得到無(wú)色溶液X和沉淀Y.
ⅱ.向無(wú)色溶液X,加入與(3)等量的鹽酸和CCl4,振蕩后靜置,溶液分層,上、下層均幾乎無(wú)色.
ⅲ.取少量洗滌后的沉淀Y加入稀HNO3,固體溶解,繼續(xù)加入少量KI溶液,溶液呈黃色.
ⅳ.……
a.由實(shí)驗(yàn)ⅰ、ⅱ得出結(jié)論:
不含有碘酸根離子時(shí),酸性條件下空氣中的氧氣或次氯酸未將碘離子氧化生成碘單質(zhì)
不含有碘酸根離子時(shí),酸性條件下空氣中的氧氣或次氯酸未將碘離子氧化生成碘單質(zhì)

b.由實(shí)驗(yàn)ⅲ和ⅳ得出結(jié)論:在酸性條件下
IO
-
3
可以氧化I-為I2.補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)ⅳ的操作和現(xiàn)象
繼續(xù)加入過(guò)量的氯化鈣溶液,不產(chǎn)生白色沉淀或產(chǎn)生很少白色沉淀
繼續(xù)加入過(guò)量的氯化鈣溶液,不產(chǎn)生白色沉淀或產(chǎn)生很少白色沉淀

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)ⅲ得出:氧化性I2
IO
-
3
(填“>”或“<”),而實(shí)驗(yàn)ⅰ表明I2
IO
-
3
的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反,原因是
碘酸根離子的氧化性與溶液的酸堿性有關(guān),溶液酸性越強(qiáng),碘酸根離子氧化性越強(qiáng)
碘酸根離子的氧化性與溶液的酸堿性有關(guān),溶液酸性越強(qiáng),碘酸根離子氧化性越強(qiáng)

(5)查閱資料發(fā)現(xiàn),
XO
-
3
與相應(yīng)的X-(X=Cl,Br)均有類似上述反應(yīng).濃度相同時(shí),氧化性
C
l
O
-
3
B
r
O
-
3
,但濃度均為0.1mol/L的
C
l
O
-
3
和Cl-開始發(fā)生反應(yīng)時(shí)的pH為1,而濃度均為0.1mol/L的
B
r
O
-
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和Br-開始發(fā)生反應(yīng)的pH為5.試從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋兩個(gè)反應(yīng)開始發(fā)生時(shí)pH不同的原因
氯離子的還原性弱于溴離子,所以氯酸根離子氧化氯離子需要酸性更強(qiáng)才能氧化
氯離子的還原性弱于溴離子,所以氯酸根離子氧化氯離子需要酸性更強(qiáng)才能氧化
【答案】MnO2+4HCl(濃)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;4I-+O2+4H+=2I2+2H2O;HClO;不含有碘酸根離子時(shí),酸性條件下空氣中的氧氣或次氯酸未將碘離子氧化生成碘單質(zhì);繼續(xù)加入過(guò)量的氯化鈣溶液,不產(chǎn)生白色沉淀或產(chǎn)生很少白色沉淀;<;碘酸根離子的氧化性與溶液的酸堿性有關(guān),溶液酸性越強(qiáng),碘酸根離子氧化性越強(qiáng);氯離子的還原性弱于溴離子,所以氯酸根離子氧化氯離子需要酸性更強(qiáng)才能氧化
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/20 6:0:10組卷:45引用:4難度:0.4
相似題
  • 1.某小組探究AgNO3溶液對(duì)氯水漂白性的影響,裝置如圖所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)A中反應(yīng)的離子方程式是
     

    (2)B中試劑是
     
    。
    (3)用化學(xué)方程式表示D中NaOH溶液的作用
     

    (4)取C中氯水,進(jìn)行實(shí)驗(yàn):向溶液a中加入1mL氯水。(品紅是一種色素)
    序號(hào) 溶液a 現(xiàn)象
    1滴品紅+1mLH2O 幾秒后品紅褪色
    1滴品紅+1mLAgNO3溶液 幾分鐘后品紅褪色,產(chǎn)生白色沉淀
    【提出猜想】
    Ⅱ中品紅褪色慢,推測(cè)可能發(fā)生HClO+AgNO3═AgClO+HNO3,導(dǎo)致Ⅱ中HClO減少。分析預(yù)測(cè)沉淀中含AgCl和AgClO。
    【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
    為驗(yàn)證沉淀中含AgClO。探究如下:將沉淀濾出、洗滌。向沉淀中加入鹽酸,產(chǎn)生黃綠色氣體。
    【分析】
    AgClO具有
     
    性。產(chǎn)生黃綠色氣體的化學(xué)方程式是
     
    。
    【進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
    進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)Ⅱ中所得沉淀中含AgClO:向沉淀中加入飽和NaCl溶液,靜置、過(guò)濾,濾渣、濾液備用。
    資料:AgClO在一定條件下可轉(zhuǎn)化為AgCl
    ①實(shí)驗(yàn)證實(shí)濾渣中無(wú)AgClO。
    ②取濾液,
     

    以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,所得沉淀中含AgClO。?
    發(fā)布:2024/10/23 0:0:2組卷:4引用:1難度:0.5
  • 2.實(shí)驗(yàn)小組探究金屬銀與碘水的反應(yīng)。
    已知25℃時(shí):
    i.碘水中c(I2)=1.3×10-3mol?L-1、c(H+)=6.4×10-6mol?L-1
    ii.次碘酸不穩(wěn)定,室溫下部分分解為碘酸。
    iii.Ksp(AgI)=8.5×10-17;AgI在濃KI溶液中可以(無(wú)色)形式存在。
    將碘水I2溶于蒸餾水)加入盛有銀粉的試管中,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
    實(shí)驗(yàn)Ⅰ 現(xiàn)象
      菁優(yōu)網(wǎng) 現(xiàn)象a:棕黃色溶液(pH≈5.9)迅速變?yōu)闊o(wú)色,Ag粉表面略變暗,未見其他明顯現(xiàn)象,溶液pH≈6.2。
    現(xiàn)象b:滴加淀粉溶液,未見明顯變化;繼續(xù)滴加稀H2SO4,溶液仍未見明顯變化。
    (1)碘水中I2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)針對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ現(xiàn)象a“棕黃色溶液迅速變?yōu)闊o(wú)色”的原因,實(shí)驗(yàn)小組提出如下假設(shè):
    假設(shè)1:銀粉與氫碘酸發(fā)生反應(yīng)
     
    (填化學(xué)方程式)生成碘化銀,使碘單質(zhì)減少;.
    假設(shè)2:銀粉與碘單質(zhì)直接化合生成碘化銀,使碘單質(zhì)減少;
    假設(shè)3:銀粉與氫碘酸及O2共同作用生成碘化銀,使碘單質(zhì)減少。
    實(shí)驗(yàn)小組結(jié)合資料分析并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè):
    ①結(jié)合數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷假設(shè)1
     
    (填“是”或“不是”)主要原因。
    ②通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)銀粉表面生成了AgI:取表面變暗的銀粉,加入一定量濃KI溶液,振蕩,靜置,取上層清液,加蒸餾水稀釋,出現(xiàn)黃色渾濁。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋出現(xiàn)黃色渾濁的原因:
     
    。
    ③資料表明假設(shè)2成立。
    ④實(shí)驗(yàn)小組針對(duì)假設(shè)3,在實(shí)驗(yàn)Ⅰ的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ:
    實(shí)驗(yàn)Ⅱ:取一定量碘水,加入CCl4,充分振蕩后分液,取上層清液,加入淀粉溶液,未見明顯變化;加入稀硫酸后溶液變藍(lán)。
    實(shí)驗(yàn)Ⅲ:向?qū)嶒?yàn)Ⅰ最后所得溶液中加入
     
    (填試劑),溶液立即變藍(lán)。
    綜合實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ,可以證實(shí)假設(shè)3。分析實(shí)驗(yàn)Ⅱ的作用是
     
    。
    (3)反思:實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為,本實(shí)驗(yàn)Ag與碘水反應(yīng)的過(guò)程中,AgI的生成促進(jìn)了體系中氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)。補(bǔ)全如圖所示電化學(xué)裝置中的試劑。
     

    菁優(yōu)網(wǎng)
    發(fā)布:2024/10/23 10:0:2組卷:15引用:1難度:0.5
  • 3.用脫脂棉包住約0.2gNa2O2粉末,置于石棉網(wǎng)上,往脫脂棉上滴水(如圖1),可觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來(lái)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得出的有關(guān)Na2O2和H2O反應(yīng)的結(jié)論如下,請(qǐng)補(bǔ)充完整:
    a.有
     
    生成;
    b.反應(yīng)放熱
    (2)某研究性學(xué)習(xí)小組擬用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以證明上述結(jié)論。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    用以驗(yàn)證結(jié)論b的實(shí)驗(yàn)方法:反應(yīng)前將q導(dǎo)管口連接一橡膠管浸入盛有水的水槽中,滴入水后,觀察到
     
    ,證明反應(yīng)是放熱的。
    (3)實(shí)驗(yàn)(2)往試管中加水至固體完全溶解且不再有氣泡生成后,取出試管,向試管中滴入酚酞溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變紅,振蕩后,紅色褪去。針對(duì)褪色現(xiàn)象,查閱資料發(fā)現(xiàn)原因之一是反應(yīng)后溶液中有H2O2,使酚酞氧化導(dǎo)致顏色褪去。同學(xué)們向反應(yīng)后溶液中加入
     
    ,可觀察到
     
    ,說(shuō)明有H2O2存在。
    (4)向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量氣體逸出,同時(shí)放熱,一段時(shí)間后,藍(lán)色溶液變?yōu)榧t色渾濁(Cu2O),繼續(xù)加入H2O2溶液,紅色渾濁又變?yōu)樗{(lán)色溶液,這個(gè)反應(yīng)可以反復(fù)多次。下列關(guān)于上述過(guò)程的說(shuō)法正確的是
     
    。
    A.Cu2+是H2O2分解反應(yīng)的催化劑
    B.H2O2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性
    C.Cu2+將H2O2還原為O2
    D.H2O2將Cu2O氧化為Cu2+
    (5)資料顯示,Na2O2與干燥的HCl能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成Cl2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
     
    發(fā)布:2024/10/23 0:0:2組卷:1引用:1難度:0.5
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