某化学小组对卤素及其化合物的制备和*质进行如下探究实验,根据实验回答问题。Ⅰ.探究*化亚铁与氧气反应的产物已知...
问题详情:
某化学小组对卤素及其化合物的制备和*质进行如下探究实验,根据实验回答问题。
Ⅰ.探究*化亚铁与氧气反应的产物
已知*化亚铁的熔点为674 ℃,沸点为1023 ℃;三*化铁在100 ℃左右时升华,极易水解。在500 ℃条件下*化亚铁与氧气可能发生下列反应:12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2,该化学小组选用下图部分装置(装置可以重复选用)进行*化亚铁与氧气反应产物的探究。
(1)实验装置的合理连接顺序为:A→__________→D,装置E的作用是________________。
(2)控制在500 ℃下发生反应,一段时间后,B中反应剩余固体的成分可能是________或________(填化学式)。
设计实验对上述剩余固体的成分进行验*:__________________________。
(3)实验室保存1 mol·L-1的FeCl3溶液,应控制溶液的pH不大于________。[已知:Fe(OH)3的Ksp为1×10-39]
Ⅱ.卤素化合物之间反应实验条件控制的探究
(4)室温下,KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。下面是该小组设计的一组实验数据记录表:
试管标号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
0.20 mol·L-1 KI溶液/mL | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
KClO3(s)/g | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
6.0 mol·L-1 H2SO4溶液/mL | 0 | 3.0 | 6.0 | 9.0 |
蒸馏水/mL | 9.0 | 6.0 | 3.0 | 0 |
①该组实验的目的是________________________________________;
②2号试管反应完全后,取少量2号试管中的溶液加淀粉溶液后显蓝*,假设还原产物只有KCl,写出反应的离子方程式:_____________________。
【回答】
* Ⅰ.(1)C→B→E→C 冷却收集FeCl3
(2)Fe2O3 Fe2O3、FeCl2 取反应后的混合物于试管中,加稀盐*进行溶解,静置后取上层清液滴加浓溴水,如果溴水褪*,说明含有FeCl2;如果溴水不褪*,说明只含Fe2O3(合理即可) (3)1
Ⅱ.(4)①探究其他条件相同时,*的浓度对反应产物的影响
②ClO+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O
解析 Ⅰ.(1)A为O2的发生装置,制得的氧气中含有水蒸气,由于三*化铁极易水解,因此需要对制得的氧气进行干燥,可通过盛有碱石灰的装置C;*化亚铁与氧气反应的产物为Fe2O3、FeCl3、Cl2,通过装置E冷却可以收集FeCl3,为防止FeCl3与D中溶液接触水解,在E与D之间增加装置C,则*化亚铁与氧气反应的实验装置的合理连接顺序为:A→C→B→E→C→D;装置E的作用是冷却收集FeCl3。
(2)控制在500 ℃下发生反应,一段时间后,由12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2,*化亚铁的熔点为674 ℃,沸点为1023 ℃,可知B中反应剩余固体的成分可能是Fe2O3或Fe2O3、FeCl2。
(3)由Fe(OH)3===Fe3++3OH-且Fe(OH)3的Ksp为1×10-39,实验室保存的FeCl3溶液中c(Fe3+)=1 mol·L-1,则c(OH-)==1×10-13 mol·L-1,c(H+)=10-1 mol·L-1,应控制溶液的pH不大于1。
Ⅱ.(4)①4组实验只有硫*的浓度不同,因此实验的目的是探究其他条件相同时,*的浓度对反应产物的影响。②滴加淀粉溶液后显蓝*,说明有I2生成,由2I-→I2,失2e-;由ClO→Cl-,得6e-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,配平,离子方程式为:ClO+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O。
知识点:气体的制备及实验方案设计
题型:作图题