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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=NH4Cl
NH3+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+H2SO3
BaSO3+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+4H2O
8KI+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

【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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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:15引用:1难度:0.6
相似题
  • 1.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
    (1)在组装好装置后,若要检验A~D装置的气密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中装入水,然后微热A,观察到D中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,D中导管有水柱形成且高度保持不变,说明装置气密性良好。
    (2)装置D中盛放NaOH溶液的作用是
     

    (3)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F、G中,能说明I-还原性弱于SO2的现象为
     
    ;发生反应的离子方程式是
     

    (4)为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应,设计了如下实验:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     

    (5)实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色,此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性?请设计实验验证:
     

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:29引用:2难度:0.5
  • 2.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
    Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:
     
    与盐酸反应最剧烈,
     
    与盐酸反应产生的气体最多。(填元素符号)
    (2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为:
     

    Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
    (1)仪器A的名称为
     

    (2)实验室中现有药品:①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体,请选择合适药品设计实验验证 N、C、Si的非金属性的变化规律;装置A、B中所装药品分别为
     
     
    。(填序号)但有同学认为该装置有缺陷,如何改进?
     

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:19引用:2难度:0.5
  • 3.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用图装置进行有关实验.请回答下列问题:
    (1)装置A中发生的化学反应的化学方程式为
     

    (2)装置B 的作用是贮存多余的气体,B中广口瓶内应盛放的液体是
     
    (填序号)
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④饱和的NaHSO3溶液
    (3)装置C和D 中产生的现象相同,但原因却不同.用离子方程式和必要的文字解释C中溶液褪色的原因
    (4)装置D中试管口塞一团棉花,棉花中应浸有一种液体,这种液体是
     

    (5)实验完毕,待A中烧瓶内液体冷却后,过滤,向滤液中加入少量的蒸馏水稀释,溶液为蓝色.为了证明蓝色只与Cu2+有关,而与其它离子无关,某同学设计了下列实验,其中对实验目的没有意义的是
     
    (填序号)
    ①观察稀H2SO4 溶液呈无色  ②观察CuSO4 粉末呈白色  ③稀释CuSO4溶液,溶液蓝色变浅  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成蓝色沉淀,过滤,滤液呈无色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,过滤,滤液仍显蓝色

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:13引用:2难度:0.7
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