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某小組探究鹵素參與的氧化還原反應(yīng),從電極反應(yīng)角度分析物質(zhì)氧化性和還原性的變化規(guī)律。
(1)濃鹽酸與MnO2混合加熱生成氯氣。氯氣不再逸出時(shí),固液混合物A中仍存在鹽酸和MnO2。
①反應(yīng)的離子方程式是
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
。
②電極反應(yīng)式:
ⅰ.還原反應(yīng):MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O
ⅱ.氧化反應(yīng):
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2

③根據(jù)電極反應(yīng)式,分析A中仍存在鹽酸和MnO2的原因。
ⅰ.隨c(H+)降低或c(Mn2+)升高,MnO2氧化性減弱。
ⅱ.隨c(Cl-)降低,
Cl-還原性減弱或Cl2的氧化性增強(qiáng)
Cl-還原性減弱或Cl2的氧化性增強(qiáng)
。
④補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)證實(shí)了③中的分析。
序號(hào) 實(shí)驗(yàn) 加入試劑 現(xiàn)象
        菁優(yōu)網(wǎng) 較濃硫酸 有氯氣
a 有氯氣
a和b 無(wú)氯氣
a是
KCl固體(或濃/飽和溶液)
KCl固體(或濃/飽和溶液)
,b是
MnSO4固體(或濃/飽和溶液)
MnSO4固體(或濃/飽和溶液)
。
(2)利用c(H+)對(duì)MnO2氧化性的影響,探究鹵素離子的還原性。相同濃度的KCl、KBr和KI溶液,能與MnO2反應(yīng)所需的最低c(H+)由大到小的順序是
KCl>KBr>KI
KCl>KBr>KI
,從原子結(jié)構(gòu)角度說(shuō)明理由
Cl、Br、I位于第VIIA族,從上到下電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,陰離子的還原性逐漸增強(qiáng)
Cl、Br、I位于第VIIA族,從上到下電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,陰離子的還原性逐漸增強(qiáng)
。
(3)根據(jù)(1)中結(jié)論推測(cè):酸性條件下,加入某種化合物可以提高溴的氧化性,將Mn2+氧化為MnO2。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了推測(cè)。該化合物是
AgNO3或Ag2SO4
AgNO3或Ag2SO4
。
(4)Ag分別與1 mol?L-1的鹽酸、氫溴酸和氫碘酸混合,Ag只與氫碘酸發(fā)生置換反應(yīng)。試解釋原因:
比較AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-=AgI↓使得Ag還原性增強(qiáng)的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++H2↑反應(yīng)得以發(fā)生
比較AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-=AgI↓使得Ag還原性增強(qiáng)的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++H2↑反應(yīng)得以發(fā)生
。
(5)總結(jié):物質(zhì)氧化性和還原性變化的一般規(guī)律是
氧化劑(還原劑)的濃度越大,其氧化性(還原性)越強(qiáng),還原產(chǎn)物(氧化產(chǎn)物)的濃度越大,氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越?。环磻?yīng)物濃度越大或生成物濃度越小,氧化劑氧化性越強(qiáng)
氧化劑(還原劑)的濃度越大,其氧化性(還原性)越強(qiáng),還原產(chǎn)物(氧化產(chǎn)物)的濃度越大,氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越??;反應(yīng)物濃度越大或生成物濃度越小,氧化劑氧化性越強(qiáng)
。
【考點(diǎn)】探究原電池及其工作原理
【答案】MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;2Cl--2e-=Cl2↑;Cl-還原性減弱或Cl2的氧化性增強(qiáng);KCl固體(或濃/飽和溶液);MnSO4固體(或濃/飽和溶液);KCl>KBr>KI;Cl、Br、I位于第VIIA族,從上到下電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,陰離子的還原性逐漸增強(qiáng);AgNO3或Ag2SO4;比較AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-=AgI↓使得Ag還原性增強(qiáng)的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++H2↑反應(yīng)得以發(fā)生;氧化劑(還原劑)的濃度越大,其氧化性(還原性)越強(qiáng),還原產(chǎn)物(氧化產(chǎn)物)的濃度越大,氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越??;反應(yīng)物濃度越大或生成物濃度越小,氧化劑氧化性越強(qiáng)
【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(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:664引用:6難度:0.5
相似題
  • 1.實(shí)驗(yàn)小組探究鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng),設(shè)計(jì)下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄。
    【實(shí)驗(yàn)1】
    裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
     菁優(yōu)網(wǎng) 左側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),燈泡亮
    右側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),鎂條、鋁條表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡
    (1)實(shí)驗(yàn)1中,電解質(zhì)溶液為鹽酸,鎂條做原電池的
     
    極。
    【實(shí)驗(yàn)2】將實(shí)驗(yàn)1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2。
    (2)該小組同學(xué)認(rèn)為,此時(shí)原電池的總反應(yīng)為2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,據(jù)此推測(cè)應(yīng)該出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為
     
    。
    實(shí)驗(yàn)2實(shí)際獲得的現(xiàn)象如下:
    裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
     菁優(yōu)網(wǎng) ⅰ.電流計(jì)指針迅速向右偏轉(zhuǎn),鎂條表面無(wú)氣泡,鋁條表面有氣泡
    ⅱ.電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù),經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。鎂條表面開(kāi)始時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象,一段時(shí)間后有少量氣泡逸出,鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出
    (3)ⅰ中鋁條表面放電的物質(zhì)是溶解在溶液中的O2,則該電極反應(yīng)式為
     
    。
    (4)ⅱ中“電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)”的原因是
     
    。
    【實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4】
    為了排除Mg條的干擾,同學(xué)們重新設(shè)計(jì)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4,獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:
    編號(hào) 裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
    實(shí)驗(yàn)3  菁優(yōu)網(wǎng) 電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出,銅片沒(méi)有明顯現(xiàn)象;約10分鐘后,銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生,鋁條表面氣泡略有減少。
    實(shí)驗(yàn)4  菁優(yōu)網(wǎng)
    煮沸冷卻后的溶液
    電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出,銅片沒(méi)有明顯現(xiàn)象:約3分鐘后,銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生,鋁條表面氣泡略有減少。
    (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4可獲得的正確推論是
     
    (填字母序號(hào))。
    A.上述兩裝置中,開(kāi)始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O2
    B.銅片表面開(kāi)始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間長(zhǎng)短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)
    C.銅片表面產(chǎn)生的氣泡為H2
    D.由“鋁條表面氣泡略有減少”能推測(cè)H+在銅片表面得電子
    (6)由實(shí)驗(yàn)1~實(shí)驗(yàn)4可推知,鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)與
     
    等因素有關(guān)。
    發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:68引用:3難度:0.5
  • 2.總電能在生產(chǎn)、生活中起著十分重要的作用。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用已經(jīng)學(xué)習(xí)的氧化還原反應(yīng)知識(shí)與電流的產(chǎn)生進(jìn)行探究。
    (1)【引發(fā)思考】氧化還原反應(yīng)的發(fā)生的本質(zhì)是
     
    。
    (2)【提出問(wèn)題】可否讓氧化還原反應(yīng)中某些帶電粒子的移動(dòng)產(chǎn)生電流?
    【查閱資料】
    ①導(dǎo)線中的電流是由于電子的定向移動(dòng)產(chǎn)生的。
    ②2019版人教版化學(xué)教材必修二P36有下描述:利用反應(yīng)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(用單線橋分析此反應(yīng)并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:
     
    )。通過(guò)如圖1特定裝置使氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行,可以使電子通過(guò)導(dǎo)體發(fā)生定向移動(dòng),形成電流。
    (3)如圖1所示,插入稀硫酸的鋅片和銅片用導(dǎo)線連接時(shí),由于鋅比銅活潑,與稀硫酸作用容易失去電子,被氧化成鋅離子而進(jìn)入溶液;鋅片區(qū)域:(氧化反應(yīng))Zn-2e-=Zn2+;電子由鋅片通過(guò)導(dǎo)線流向銅片,溶液中的氫離子從銅片獲得電子,被還原成氫原子,氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上放出:銅片區(qū)域:(還原反應(yīng))
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (4)【實(shí)驗(yàn)探究】利用鐵和硫酸銅溶液的反應(yīng)(Fe+CuSO4=FeSO4+Cu)產(chǎn)生電流。
    第一步:按圖2裝置組成實(shí)驗(yàn)裝置,用導(dǎo)線將銅片與電流表紅色接線柱相連接,用導(dǎo)線將
     
    片與電流表黑色接線柱相連接;
    菁優(yōu)網(wǎng)
    第二步:向燒杯中加入硫酸銅溶液;
    第三步:觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn),
     
    片逐漸溶解,溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)?
     
    色。
    (5)【交流反思】?jī)蓚€(gè)金屬片區(qū)域發(fā)生的反應(yīng)式分別為①(氧化反應(yīng)):
     
    ,②(還原反應(yīng)):
     
    。
    發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:23引用:1難度:0.7
  • 3.某化學(xué)興趣小組為了探索Al電極在原電池中的作用,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如表。
    編號(hào) 電極材料 電解質(zhì)溶液 電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向
    Mg Al 稀鹽酸 偏向Al
    Al Cu 稀鹽酸 偏向Cu
    Mg Al NaOH溶液 偏向Mg
    根據(jù)如表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問(wèn)題:
    (1)實(shí)驗(yàn)1、2的Al所作的電極是否相同?
     
    ,由此說(shuō)明在原電池中金屬鋁作正極還是負(fù)極與
     
    有關(guān)。
    (2)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)2中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。
    鋁電極
     
    銅電極
     
    電池總反應(yīng)
     
    (3)實(shí)驗(yàn)3中的鋁作正極還是負(fù)極?
     
    ,為什么?
     
    。
    (4)實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果引起了興趣小組的重視,他們以Al、Zn為電極材料,濃硝酸為電解質(zhì)溶液組成了一套裝置,請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果推斷電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向應(yīng)為
     
    ,原因是
     
    。
    (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié):在原電池中金屬鋁作正極還是負(fù)極受到哪些因素的影響?
     
    。
    發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:20引用:1難度:0.5
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