学年北京高三化学总复习氯气及其化合物 卤族元素探究实验性题原创文件文档格式.docx
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7
呈浅黄绿色
氯气与水反应生成酸性物质,
且该反应为可逆反应
2、向探究浓度对化学平衡的影响,实验如下:
I.向5mL0.05mol/LFeCI3溶液中加入5mL0.05mol/LKI溶液(反应a),平衡后分为两等份
Ⅱ.向一份加入饱和KSCN溶液,变红(反应b);
加入CCl4,振荡、静置,下层显极浅的紫色
Ⅲ.向另一份加入CCl4,振荡、静置,下层显紫红色
结合实验,下列说法不正确的是
A.反应a为:
2Fe3++2I-
2Fe2++I2
B.Ⅱ中,反应a进行的程度大于反应b
C.比较氧化性:
Ⅱ中,I2>
Fe3+
D.比较水溶液中c(Fe2+):
Ⅱ<
Ⅲ
3、盛有H2O2溶液的试管中滴入少量浓盐酸,经检验生成的混合气体中只含有O2、Cl2、HCl和水蒸气。
将气体通入X溶液(如下图),依据观察到的现象,能判断气体中含有Cl2的是
X溶液
现象
稀HNO3酸化的AgNO3溶液
有白色沉淀生成
滴有KSCN的FeSO4溶液
溶液变为血红色
淀粉KI酸性溶液
溶液变为蓝色
溶液先变红后褪色
4、已知:
i.4KI+O2+2H2O===4KOH+2I2ii.3I2+6OH-===IO3-+5I-+3H2O
某同学进行如下实验:
①取久置的KI固体(呈黄色)溶于水配成溶液;
②立即向上述溶液中滴加淀粉溶液,溶液无明显变化;
滴加酚酞后,溶液变红;
③继续向溶液中滴加硫酸,溶液立即变蓝。
下列分析合理的是
A.②说明久置的KI固体中不含有I2
B.③中溶液变蓝的可能原因:
IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O
C.碱性条件下,I2与淀粉显色的速率快于其与OH-反应的速率
D.若向淀粉KI试纸上滴加硫酸,一段时间后试纸变蓝,则证实该试纸上存在IO3-
5实验:
①向2mL
1mol·
L-1NaBr溶液中通入少量氯气,溶液变为黄色;
②取①所得溶液滴加到淀粉KI试纸上,试纸变蓝;
③向①所得溶液继续通入氯气,溶液由黄色变成橙色。
下列分析不正确的是()
A.仅根据实验①能说明还原性:
Br—>
Cl—
B.仅根据实验②能说明氧化性:
Br2>
I2
C.上述实验验证了Cl2、Br2、I2的氧化性相对强弱
D.向实验③所得溶液中加CCl4,充分振荡,下层为橙红色
6、某小组比较Cl-、Br-、I-的还原性,实验如下:
实验1
实验2
实验3
装置
溶液颜色无明显变化;
把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟
溶液变黄;
把湿KI淀粉试纸靠近试管口,变蓝
溶液变深紫色;
经检验溶液含单质碘
下列对实验的分析不合理的是
A.实验1中,白烟是NH4Cl
B.根据实验1和实验2判断还原性:
Br->Cl-
C.根据实验3判断还原性:
I->Br-
D.上述实验利用了浓H2SO4的强氧化性、难挥发性等性质
7、为检验某加碘食盐中是否含有KIO3,取相同食盐样品进行下表所示实验:
(已知:
KIO3+5KI+3H2SO4
3I2+3K2SO4+3H2O)
实验①
实验②
实验③
i.3mL0.1mol·
L-1H2SO4
ii.5滴2mol·
L-1KI溶液
iii.2滴淀粉溶液
L-1FeCl2溶液
0.5g食盐
振荡,溶液迅速变为蓝色
振荡,一段时间后溶液变为浅蓝色
振荡,溶液变为浅黄色
下列说法中正确的是
A.仅由实验①就能证明食盐样品中存在KIO3
B.实验②中发生反应的离子方程式为4I-+O2+4H+
2I2+2H2O
C.实验③能证明食盐样品中不存在KIO3
D.以上实验说明离子的还原性:
I->
Fe2+
二、非选择
8、某小组以4H++4I–+O2=2I2+2H2O为研究对象,探究影响氧化还原反应的因素。
实验
气体a
编号及现象
HCl
Ⅰ.溶液迅速呈黄色
SO2
Ⅱ.溶液较快呈亮黄色
CO2
Ⅲ.长时间后,溶液呈很浅的黄色
空气
Ⅳ.长时间后,溶液无明显变化
(1)实验Ⅳ的作用是。
用CCl4萃取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液,萃取后下层CCl4的颜色均无明显变化。
(2)取萃取后上层溶液,用淀粉检验:
Ⅰ、Ⅲ的溶液变蓝;
Ⅱ、Ⅳ的溶液未变蓝。
溶液
变蓝说明Ⅰ、Ⅲ中生成了。
(3)查阅资料:
I2易溶于KI溶液。
下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、Ⅲ的萃取现象。
现象x是。
(4)针对Ⅱ中溶液未检出I2的原因,提出三种假设:
假设1:
溶液中c(H+)较小。
小组同学认为此假设不成立,依据是_____
、
假设2:
O2只氧化了SO2,化学方程式是_____
假设3:
I2不能在此溶液中存在。
(5)设计下列实验,验证了假设3,并继续探究影响氧化还原反应的因素。
ⅰ.取Ⅱ中亮黄色溶液,滴入品红,红色褪去。
ⅱ.取Ⅱ中亮黄色溶液,加热,黄色褪去,经品红检验无SO2。
加入酸化的AgNO3
溶液,产生大量AgI沉淀,长时间静置,沉淀无明显变化。
加热检验无SO2可能的原因是:
ⅲ.取Ⅱ中亮黄色溶液,控制一定电压和时间进行电解,结果如下。
电解时间/min
阳极
阴极
t1
黄色变浅、有少量SO42-
检出I2,振荡后消失
H2
t2(t2>
t1)
溶液无色、有大量SO42-
结合化学反应,解释上表中的现象:
(6)综合实验证据说明影响I–被氧化的因素及对应关系________。
答案
(1)对照组,证明只有O2时很难氧化I—
(2)I2(3)上层黄色,下层无色
(4)假设1:
在水中的溶解度比
大,且
的酸性强于
,因此溶液酸性更强
(5)加热加快了SO2和I2的反应
阳极发生
,生成的
与溶液中的
发生反应:
,以上过程循环进行,
减少,
增多。
(6)通过Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,说明c(H+)越大,I-越易被氧化;
在酸性条件下,KI比AgI易氧化,说明C(I—)越大越易被氧化;
与反应条件有关,相同条件下,电解时检出I2,未电解时未检出I2。
9、某小组设计不同实验方案比较Cu2+、Ag+的氧化性。
(1)方案1:
通过置换反应比较
向酸化的AgNO3溶液插入铜丝,析出黑色固体,溶液变蓝。
反应的离子方程式是,说明氧化性Ag+>Cu2+。
(2)方案2:
通过Cu2+、Ag+分别与同一物质反应进行比较
试剂
试管
滴管
1.0mol·
L-1
KI溶液
L-1
AgNO3溶液
Ⅰ.产生黄色沉淀,溶液无色
CuSO4溶液
Ⅱ.产生白色沉淀A,溶液变黄
①经检验,Ⅰ中溶液不含I2,黄色沉淀是。
②经检验,Ⅱ中溶液含I2。
推测Cu2+做氧化剂,白色沉淀A是CuI。
确认A的实验如下:
a.检验滤液无I2。
溶液呈蓝色说明溶液含有(填离子符号)。
b.白色沉淀B是。
c.白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是,说明氧化性Ag+>Cu2+。
(3)分析方案2中Ag+未能氧化I-,但Cu2+氧化了I-的原因,设计实验如下:
编号
无明显变化
a中溶液较快变棕黄色,b中电上析出银;
电流计指针偏转
c中溶液较慢变浅黄色;
电流计指针偏转
(电极均为石墨,溶液浓度均为1mol/L,b、d中溶液pH≈4)
①a中溶液呈棕黄色的原因是(用电极反应式表示)。
②“实验3”不能说明Cu2+氧化了I-。
依据是空气中的氧气也有氧化作用,设计实验证实了该依据,实验方案及现象是。
③方案2中,Cu2+能氧化I-,而Ag+未能氧化I-的原因:
。
(资料:
Ag++I-=AgI↓K1=1.2×
1016;
2Ag++2I-=2Ag↓+I2K2=8.7×
108)
答案
(1)
(2)①AgI
②a.
b.AgCl
c.
(3)①
②将d烧杯内的溶液换为pH≈4的1mol/L
溶液,c中溶液较慢变浅黄,电流计指针偏转
(4)K1>K2,故
更易与
发生复分解反应,生成AgI。
2Cu2++4I-=2CuI+I2,生成了CuI沉淀,使得
的氧化性增强。
10、某学生探究如下实验(A):
实验A
条件
加热
i.加热后蓝色褪去
ii.冷却过程中,溶液恢复蓝色
ⅲ.一段时间后,蓝色重又褪去
(1)使淀粉变蓝的物质是____。
(2)分析现象i、ii认为:
在酸性条件下,加热促进淀粉水解,冷却后平衡逆向移动。
设计实验如下,“现象a”证实该分析不合理:
“现象a”是____。
(3)再次分析:
加热后单质碘发生了变化,实验如下:
I:
取少量碘水,加热至褪色,用淀粉溶液检验挥发出的物质,变蓝。
Ⅱ:
向褪色后的溶液中滴加淀粉溶液,冷却过程中一直未变蓝;
加入稀H2SO4,瞬间变蓝。
对步骤Ⅱ中稀H2SO4的作用,结合离子方程式,提出一种合理的解释:
______________。
(4)探究碘水褪色后溶液的成分:
实验1:
测得溶液的pH≈5
实验2:
取褪色后的溶液,完成如下实验:
①产生黄色沉淀的离子方程式是____。
②Ag2O的作用是____________。
③依据上述实验,推测滤液中含有的物质(或离子)可能是_________。
(5)结合化学反应速率解释实验A中现象i、现象iii蓝色褪去的原因:
_______________。
答案
(1)I2;
(2)加入碘水后,溶液中无明显现象(不变蓝)。
(3)溶液中存在平衡H++I-+HIO
I2+H2O,加入硫酸,c(I-)升高,平衡右移,生成的碘与淀粉作用变蓝。
(4)①Ag2O+2I-+2H+=2AgI↓+H2O;
②同时除去I和H+;
③HIO
(5)淀粉水解速率较慢,而碘在水中受热歧化较快,因而实验A中i步骤加热后碘歧化,蓝色褪去;
而在ⅲ中经过较长时间,淀粉水解完全,蓝色最终再次褪去。
11、某小组研究NaClO溶液与KI溶液的反应,实验记录如下:
实验编号
实验操作
Ⅰ
ⅰ.溶液变为浅黄色
ⅱ.溶液变蓝
Ⅱ
ⅰ.溶液保持无色
ⅱ.溶液不变蓝,溶液的pH=10
【资料】:
碘的化合物主要以I−和IO3−的形式存在。
酸性条件下IO3−不能氧化Cl−,可以氧化I−。
ClO−在pH<
4并加热的条件下极不稳定。
(1)0.5mol·
L−1NaClO溶液的pH=11,用离子方程式表示其原因:
。
(2)实验Ⅰ中溶液变为浅黄色的离子方程式是。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅱ,研究实验Ⅱ反应后“溶液不变蓝”的原因。
①提出假设a:
I2在碱性溶液中不能存在。
设计实验Ⅲ证实了假设a成立,实验Ⅲ的操作及现象是。
②进一步提出假设b:
NaClO可将I2氧化为IO3−。
进行实验证实了假设b成立,装置如下图,其中甲溶液是,实验现象是。
(4)检验实验Ⅱ所得溶液中的IO3−:
取实验Ⅱ所得溶液,滴加稀硫酸至过量,整个过程均未出现蓝色,一段时间后有黄绿色刺激性气味的气体产生,测得溶液的pH=2。
再加入KI溶液,溶液变蓝,说明实验Ⅱ所得溶液中存在IO3−。
①产生的黄绿色气体是。
②有同学认为此实验不能说明实验Ⅱ所得溶液中存在IO3−,理由是
。
欲证明实验Ⅱ所得溶液中存在IO3−,改进的实验方案是。
③实验Ⅱ中反应的离子方程式是。
答案
(1)ClO−+H2O
OH−+HClO
(2)ClO−+2I−+H2O==I2+Cl−+2OH−
(3)①向pH=10的NaOH溶液中加入少量滴有淀粉溶液的碘水,振荡,蓝色褪去
②碘水右侧碘水棕黄色变浅,电流表的指针偏转
(4)①Cl2
②溶液中的Cl2或HClO也可将I−氧化为I2,使溶液变蓝
加热pH=2的溶液至无色,使黄绿色气体(或Cl2)充分逸出,使HClO完全分解,冷却后再加入KI溶液
③3ClO−+I−==3Cl−+IO3−
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