某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式是 MnO2+4H++2Cl- △ Mn2++Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl- △ Mn2++Cl2↑+2H2O。
②电极反应式:
ⅰ.还原反应:MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O
ⅱ.氧化反应:2Cl--2e-=Cl2↑2Cl--2e-=Cl2↑
③根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
ⅰ.随c(H+)降低或c(Mn2+)升高,MnO2氧化性减弱。
ⅱ.随c(Cl-)降低,Cl-还原性减弱或Cl2的氧化性增强Cl-还原性减弱或Cl2的氧化性增强。
④补充实验证实了③中的分析。
△
△
序号 | 实验 | 加入试剂 | 现象 |
Ⅰ | ![]() |
较浓硫酸 | 有氯气 |
Ⅱ | a | 有氯气 | |
Ⅲ | a和b | 无氯气 |
KCl固体(或浓/饱和溶液)
KCl固体(或浓/饱和溶液)
,b是 MnSO4固体(或浓/饱和溶液)
MnSO4固体(或浓/饱和溶液)
。(2)利用c(H+)对MnO2氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液,能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是
KCl>KBr>KI
KCl>KBr>KI
,从原子结构角度说明理由 Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强
Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强
。(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测。该化合物是
AgNO3或Ag2SO4
AgNO3或Ag2SO4
。(4)Ag分别与1 mol•L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,Ag只与氢碘酸发生置换反应。试解释原因:
比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-=AgI↓使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++H2↑反应得以发生
比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-=AgI↓使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++H2↑反应得以发生
。(5)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是
氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(氧化产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强
氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(氧化产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强
。【考点】探究原电池及其工作原理.
【答案】MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;2Cl--2e-=Cl2↑;Cl-还原性减弱或Cl2的氧化性增强;KCl固体(或浓/饱和溶液);MnSO4固体(或浓/饱和溶液);KCl>KBr>KI;Cl、Br、I位于第VIIA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强;AgNO3或Ag2SO4;比较AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-=AgI↓使得Ag还原性增强的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++H2↑反应得以发生;氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(氧化产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小;反应物浓度越大或生成物浓度越小,氧化剂氧化性越强
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:767引用:6难度:0.5
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1.实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应,设计下表中装置进行实验并记录。
【实验1】装置 实验现象 左侧装置电流计指针向右偏转,灯泡亮
右侧装置电流计指针向右偏转,镁条、铝条表面产生无色气泡
【实验2】将实验1中的电解质溶液换为NaOH溶液进行实验2。
(2)该小组同学认为,此时原电池的总反应为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,据此推测应该出现的实验现象为
实验2实际获得的现象如下:装置 实验现象 ⅰ.电流计指针迅速向右偏转,镁条表面无气泡,铝条表面有气泡
ⅱ.电流计指针逐渐向零刻度恢复,经零刻度后继续向左偏转。镁条表面开始时无明显现象,一段时间后有少量气泡逸出,铝条表面持续有气泡逸出
(4)ⅱ中“电流计指针逐渐向零刻度恢复”的原因是
【实验3和实验4】
为了排除Mg条的干扰,同学们重新设计装置并进行实验3和实验4,获得的实验现象如下:编号 装置 实验现象 实验3 电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显现象;约10分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气泡略有减少。 实验4
煮沸冷却后的溶液电流计指针向左偏转。铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显现象:约3分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气泡略有减少。
A.上述两装置中,开始时铜片表面得电子的物质是O2
B.铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关
C.铜片表面产生的气泡为H2
D.由“铝条表面气泡略有减少”能推测H+在铜片表面得电子
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