某研究小组探究卤素离子与浓硫酸的反应。
(1)实验Ⅰ:向盛有少量NaCl固体的试管中滴加浓度为98%的浓硫酸,试管中产生了白雾。用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生。
①产生白烟的化学方程式为 NH3+HCl=NH4ClNH3+HCl=NH4Cl。
②小组同学认为白雾中可能含有少量Cl2,作出预测的依据是 浓硫酸有强氧化性,有可能将Cl-氧化为Cl2浓硫酸有强氧化性,有可能将Cl-氧化为Cl2。
该小组同学设计实验:将湿润的KI淀粉试纸放在试管口,未观察到明显现象。
(2)实验Ⅱ:向盛有少量KBr固体的试管中滴加浓度为98%的浓硫酸,固体表面缓慢冒出气泡,溶液变为橙色,一段时间后反应变得剧烈,最终得到棕红色的溶液A。
①反应一段时间后变为剧烈的原因可能为 反应放热,温度升高,速率加快;反应产物中某种微粒为催化剂,速率加快反应放热,温度升高,速率加快;反应产物中某种微粒为催化剂,速率加快。
②反应产生的气体具有刺激性气味,小组同学认为其中可能含有SO2。该小组同学取少量反应后的溶液A,按照如图流程进行实验,验证了SO2的产生:

已知沉淀3为单质S。步骤1中加入足量Ba(OH)2的目的是 除去溶液中的Br2,将溶液中的+4价硫(或H2SO3)全部转化为BaSO3沉淀除去溶液中的Br2,将溶液中的+4价硫(或H2SO3)全部转化为BaSO3沉淀。步骤2中白色沉淀1与稀硫酸的反应化学方程式为:BaSO3+H2SO4=BaSO4+H2SO3BaSO3+H2SO4=BaSO4+H2SO3。
③另取溶液A于试管中加水,溶液颜色明显变浅至接近无色。甲同学认为原因是Br2被稀释或与水的反应;乙同学认为发生了其他反应。若认为甲同学的分析合理,请进一步设计实验方案说明:若认为乙同学的分析合理,用具体的反应说明理由。理由或方案:理由:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4(方案:向与原溶液颜色相近的溴水中加入等量水,若溶液颜色与溶液A稀释后相近,证明甲的观点成立)理由:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4(方案:向与原溶液颜色相近的溴水中加入等量水,若溶液颜色与溶液A稀释后相近,证明甲的观点成立)。
④将溶液A放置一段时间后再加等量水,发现颜色不再明显变浅或褪去。可能的原因为:
a.SO2溢出体系,不能将Br2全部还原褪色;
b.+4价硫(SO2或H2SO3)被空气中氧气氧化为+6价,不能将Br2还原+4价硫(SO2或H2SO3)被空气中氧气氧化为+6价,不能将Br2还原。
(3)实验Ⅲ:向盛有少量KI固体的试管中滴加浓度为98%的浓硫酸,固体迅速变为紫黑色,有紫色烟出现,闻到难闻的臭鸡蛋气味,经检测为H2S。发生反应的化学方程式为 8KI+5H2SO4(浓)=4I2+H2S↑+4K2SO4+4H2O8KI+5H2SO4(浓)=4I2+H2S↑+4K2SO4+4H2O。
(4)将实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的现象进行对比,得出结论:Cl-难被浓硫酸氧化;与Br-相比,I-更容易被浓硫酸氧化。试从原子结构或元素周期律的角度解释差异:原子结构角度:Cl、Br、I的电子层数递增,Cl-、Br-、I-的离子半径递增,失电子能力递增,还原性增强或元素周期律角度:同主族元素随周期数递增,Cl、Br、I的非金属减弱,Cl2、Br2、I2的氧化性减弱,相应离子Cl-、Br-、I-的还原性增强原子结构角度:Cl、Br、I的电子层数递增,Cl-、Br-、I-的离子半径递增,失电子能力递增,还原性增强或元素周期律角度:同主族元素随周期数递增,Cl、Br、I的非金属减弱,Cl2、Br2、I2的氧化性减弱,相应离子Cl-、Br-、I-的还原性增强。
【考点】性质实验方案的设计.
【答案】NH3+HCl=NH4Cl;浓硫酸有强氧化性,有可能将Cl-氧化为Cl2;反应放热,温度升高,速率加快;反应产物中某种微粒为催化剂,速率加快;除去溶液中的Br2,将溶液中的+4价硫(或H2SO3)全部转化为BaSO3沉淀;BaSO3+H2SO4=BaSO4+H2SO3;理由:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4(方案:向与原溶液颜色相近的溴水中加入等量水,若溶液颜色与溶液A稀释后相近,证明甲的观点成立);+4价硫(SO2或H2SO3)被空气中氧气氧化为+6价,不能将Br2还原;8KI+5H2SO4(浓)=4I2+H2S↑+4K2SO4+4H2O;原子结构角度:Cl、Br、I的电子层数递增,Cl-、Br-、I-的离子半径递增,失电子能力递增,还原性增强或元素周期律角度:同主族元素随周期数递增,Cl、Br、I的非金属减弱,Cl2、Br2、I2的氧化性减弱,相应离子Cl-、Br-、I-的还原性增强
【解答】
【点评】
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