某研究小組利用如圖所示裝置制備氯氣并進(jìn)行鹵素性質(zhì)的探究。
(1)裝置A燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
。
(2)B中可觀察到的現(xiàn)象為
溶液由綠色變?yōu)辄S色
溶液由綠色變?yōu)辄S色
。
(3)D的作用是 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(用離子方程式表示)。
(4)取一支試管,加入2mLC中橙黃色溶液,再滴入幾滴淀粉KI溶液,觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色。通過以上實(shí)驗(yàn),能否得出結(jié)論:Br2的氧化性強(qiáng)于I2?理由是 C中可能還有氯氣存在,氯氣的氧化性也強(qiáng)于碘單質(zhì)
C中可能還有氯氣存在,氯氣的氧化性也強(qiáng)于碘單質(zhì)
。
【實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展】
Cl2能將Fe2+氧化為Fe3+,那Br2和I2能否將Fe2+氧Fe3+?
裝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證:
試管 |
操作 |
現(xiàn)象 |
① |
先向試管中加入2mLFeCl2溶液,再滴加少量紅棕色的溴水,振蕩試管 |
溶液為黃色 |
② |
先向試管中加入2mLFeCl2溶液,再滴加少量棕黃色的碘水,振蕩試管 |
溶液為黃色 |
(5)同學(xué)甲認(rèn)為①中現(xiàn)象說明溴水能將Fe
2+氧化,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
。
(6)同學(xué)乙認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)不足以說明溴水能將Fe
2+之氧化,還應(yīng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)證明生成了Fe
3+才能得訂出同學(xué)甲的結(jié)論,設(shè)計(jì)的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)為
取少量①的黃色溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,振蕩,現(xiàn)象為,溶液變?yōu)榧t色
取少量①的黃色溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,振蕩,現(xiàn)象為,溶液變?yōu)榧t色
。
(7)該小組同學(xué)對(duì)②中溶液呈黃色的原因展開了討論:
可能1:碘水與FeCl
2溶液不反應(yīng),黃色是碘水稀釋后的顏色。
可能2:碘水與FeCl
2溶液發(fā)生反應(yīng)FeCl
3溶液是黃色的。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
操作 |
現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
先向試管中加入2mLFeCl2溶液,再滴加少量滴有淀粉溶液的碘水,振蕩試管 |
溶液為 仍然呈現(xiàn)氯化亞鐵的淺綠色 仍然呈現(xiàn)氯化亞鐵的淺綠色 色 |
I2不能將Fe2+氧化為Fe3+ |
(8)Cl
2、Br
2、I
2氧化Fe
2+的能力逐漸減弱,用原子結(jié)構(gòu)解釋原因:
同主族元素,從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)電子吸引力逐漸減弱,得電子能力逐漸減弱,故Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐漸減弱
同主族元素,從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)電子吸引力逐漸減弱,得電子能力逐漸減弱,故Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐漸減弱
。
【答案】MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O;溶液由綠色變?yōu)辄S色;Cl
2+2OH
-=Cl
-+ClO
-+H
2O;C中可能還有氯氣存在,氯氣的氧化性也強(qiáng)于碘單質(zhì);2Fe
2++Br
2=2Fe
3++2Br
-;取少量①的黃色溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,振蕩,現(xiàn)象為,溶液變?yōu)榧t色;仍然呈現(xiàn)氯化亞鐵的淺綠色;同主族元素,從上到下原子核外電子層數(shù)依次增多,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)電子吸引力逐漸減弱,得電子能力逐漸減弱,故Cl
2、Br
2、I
2氧化Fe
2+的能力逐漸減弱