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某小組探究鹵素參與的氧化還原反應,從電極反應角度分析物質氧化性和還原性的變化規(guī)律。
(1)濃鹽酸與MnO2混合加熱生成氯氣。氯氣不再逸出時,固液混合物A中仍存在鹽酸和MnO2。
①反應的離子方程式是
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O

②電極反應式:
ⅰ.還原反應:MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O
ⅱ.氧化反應:
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2

③根據(jù)電極反應式,分析A中仍存在鹽酸和MnO2的原因。
ⅰ.隨c(H+)降低或c(Mn2+)升高,MnO2氧化性減弱。
ⅱ.隨c(Cl-)降低,
Cl-還原性減弱或Cl2的氧化性增強
Cl-還原性減弱或Cl2的氧化性增強
。
④補充實驗證實了③中的分析。
序號 實驗 加入試劑 現(xiàn)象
        菁優(yōu)網(wǎng) 較濃硫酸 有氯氣
a 有氯氣
a和b 無氯氣
a是
KCl固體(或濃/飽和溶液)
KCl固體(或濃/飽和溶液)
,b是
MnSO4固體(或濃/飽和溶液)
MnSO4固體(或濃/飽和溶液)
。
(2)利用c(H+)對MnO2氧化性的影響,探究鹵素離子的還原性。相同濃度的KCl、KBr和KI溶液,能與MnO2反應所需的最低c(H+)由大到小的順序是
KCl>KBr>KI
KCl>KBr>KI
,從原子結構角度說明理由
Cl、Br、I位于第VIIA族,從上到下電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,陰離子的還原性逐漸增強
Cl、Br、I位于第VIIA族,從上到下電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,陰離子的還原性逐漸增強
。
(3)根據(jù)(1)中結論推測:酸性條件下,加入某種化合物可以提高溴的氧化性,將Mn2+氧化為MnO2。經(jīng)實驗證實了推測。該化合物是
AgNO3或Ag2SO4
AgNO3或Ag2SO4
。
(4)Ag分別與1 mol?L-1的鹽酸、氫溴酸和氫碘酸混合,Ag只與氫碘酸發(fā)生置換反應。試解釋原因:
比較AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-=AgI↓使得Ag還原性增強的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++H2↑反應得以發(fā)生
比較AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-=AgI↓使得Ag還原性增強的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++H2↑反應得以發(fā)生
。
(5)總結:物質氧化性和還原性變化的一般規(guī)律是
氧化劑(還原劑)的濃度越大,其氧化性(還原性)越強,還原產物(氧化產物)的濃度越大,氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越??;反應物濃度越大或生成物濃度越小,氧化劑氧化性越強
氧化劑(還原劑)的濃度越大,其氧化性(還原性)越強,還原產物(氧化產物)的濃度越大,氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越??;反應物濃度越大或生成物濃度越小,氧化劑氧化性越強
。

【答案】MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;2Cl--2e-=Cl2↑;Cl-還原性減弱或Cl2的氧化性增強;KCl固體(或濃/飽和溶液);MnSO4固體(或濃/飽和溶液);KCl>KBr>KI;Cl、Br、I位于第VIIA族,從上到下電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,陰離子的還原性逐漸增強;AgNO3或Ag2SO4;比較AgX的溶解度,AgI 溶解度最小,Ag++I-=AgI↓使得Ag還原性增強的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++H2↑反應得以發(fā)生;氧化劑(還原劑)的濃度越大,其氧化性(還原性)越強,還原產物(氧化產物)的濃度越大,氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越??;反應物濃度越大或生成物濃度越小,氧化劑氧化性越強
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:691引用:6難度:0.5
相似題
  • 1.實驗小組探究鋁片做電極材料時的原電池反應,設計下表中裝置進行實驗并記錄。
    【實驗1】
    裝置 實驗現(xiàn)象
     菁優(yōu)網(wǎng) 左側裝置電流計指針向右偏轉,燈泡亮
    右側裝置電流計指針向右偏轉,鎂條、鋁條表面產生無色氣泡
    (1)實驗1中,電解質溶液為鹽酸,鎂條做原電池的
     
    極。
    【實驗2】將實驗1中的電解質溶液換為NaOH溶液進行實驗2。
    (2)該小組同學認為,此時原電池的總反應為2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,據(jù)此推測應該出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象為
     
    。
    實驗2實際獲得的現(xiàn)象如下:
    裝置 實驗現(xiàn)象
     菁優(yōu)網(wǎng) ⅰ.電流計指針迅速向右偏轉,鎂條表面無氣泡,鋁條表面有氣泡
    ⅱ.電流計指針逐漸向零刻度恢復,經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉。鎂條表面開始時無明顯現(xiàn)象,一段時間后有少量氣泡逸出,鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出
    (3)ⅰ中鋁條表面放電的物質是溶解在溶液中的O2,則該電極反應式為
     

    (4)ⅱ中“電流計指針逐漸向零刻度恢復”的原因是
     
    。
    【實驗3和實驗4】
    為了排除Mg條的干擾,同學們重新設計裝置并進行實驗3和實驗4,獲得的實驗現(xiàn)象如下:
    編號 裝置 實驗現(xiàn)象
    實驗3  菁優(yōu)網(wǎng) 電流計指針向左偏轉。鋁條表面有氣泡逸出,銅片沒有明顯現(xiàn)象;約10分鐘后,銅片表面有少量氣泡產生,鋁條表面氣泡略有減少。
    實驗4  菁優(yōu)網(wǎng)
    煮沸冷卻后的溶液
    電流計指針向左偏轉。鋁條表面有氣泡逸出,銅片沒有明顯現(xiàn)象:約3分鐘后,銅片表面有少量氣泡產生,鋁條表面氣泡略有減少。
    (5)根據(jù)實驗3和實驗4可獲得的正確推論是
     
    (填字母序號)。
    A.上述兩裝置中,開始時銅片表面得電子的物質是O2
    B.銅片表面開始產生氣泡的時間長短與溶液中溶解氧的多少有關
    C.銅片表面產生的氣泡為H2
    D.由“鋁條表面氣泡略有減少”能推測H+在銅片表面得電子
    (6)由實驗1~實驗4可推知,鋁片做電極材料時的原電池反應與
     
    等因素有關。

    發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:80引用:3難度:0.5
  • 2.某化學興趣小組為了探索Al電極在原電池中的作用,設計并進行了以下一系列實驗,實驗結果記錄如表。
    編號 電極材料 電解質溶液 電流計指針偏轉方向
    Mg Al 稀鹽酸 偏向Al
    Al Cu 稀鹽酸 偏向Cu
    Mg Al NaOH溶液 偏向Mg
    根據(jù)如表中的實驗現(xiàn)象完成下列問題:
    (1)實驗1、2的Al所作的電極是否相同?
     
    ,由此說明在原電池中金屬鋁作正極還是負極與
     
    有關。
    (2)寫出實驗2中的電極反應式和電池總反應方程式。
    鋁電極
     
    銅電極
     
    電池總反應
     
    (3)實驗3中的鋁作正極還是負極?
     
    ,為什么?
     
    。
    (4)實驗3的結果引起了興趣小組的重視,他們以Al、Zn為電極材料,濃硝酸為電解質溶液組成了一套裝置,請結合實驗3的結果推斷電流計指針的偏轉方向應為
     
    ,原因是
     
    。
    (5)根據(jù)實驗結果總結:在原電池中金屬鋁作正極還是負極受到哪些因素的影響?
     

    發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.某化學興趣小組對原電池中鹽橋的作用進行探究,并設計了以下實驗裝置:
    (1)以上四個裝置中,能發(fā)揮鹽橋作用的是
     

    (2)若以A、B為電源,分別電解等濃度、等體積的NaCl溶液,當消耗等質量Zn時,產生的H2
     
    (填“A”或“B”)多,原因是
     

    (3)如果C裝置中U形銅導體在插入溶液前是粗細均勻的,插入足夠長時間后,仔細比較兩端的變化是
     

    (4)D裝置充分作用后,左側溶液中
    SO
    2
    -
    4
    的濃度
     
    (填“=”“>”或“<”)右側
    SO
    2
    -
    4
    的濃度.

    發(fā)布:2024/12/11 8:0:1組卷:23引用:0難度:0.9
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