12.某化學(xué)小組在學(xué)習(xí)元素周期律后,對教材中Fe2+氧化為Fe3+的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步思考,并提出問題:Cl2能將Fe2+氧化為Fe3+,那么Br2和I2能否將Fe2+氧化為Fe3+
環(huán)節(jié)一:理論推測
部分同學(xué)認(rèn)為Br2和I2都可能將Fe2+氧化為Fe3+,他們思考的依據(jù)是均為第ⅤⅡA單質(zhì),氧化性均較強(qiáng).
部分同學(xué)認(rèn)為Br2和I2都不能將Fe2+氧化為Fe3+,還有同學(xué)認(rèn)為Br2能將Fe2+氧化為Fe3+而I2不能.他們思考的依據(jù)是從上到下鹵素單質(zhì)氧化性減弱.
環(huán)節(jié)二:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證
在大試管中加適量鐵粉,加入10mL 稀鹽酸,振蕩試管,充分反應(yīng)后,鐵粉有剩余,取上層清液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)1:
試管操作現(xiàn)象
先向試管中加入2mL FeCl2溶液,再滴加少量紅棕色的溴水,振蕩試管溶液為黃色
先向試管中加入2mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黃色的碘水,振蕩試管溶液為黃色
環(huán)節(jié)三:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析與解釋
(1)同學(xué)甲認(rèn)為①中現(xiàn)象說明溴水能將Fe3+氧化,離子方程式為2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
同學(xué)乙認(rèn)為應(yīng)該補(bǔ)充實(shí)驗(yàn),才能得出同學(xué)甲的結(jié)論.請你幫助同學(xué)乙完成實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)2:
操作應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象
(2)該小組同學(xué)對②中溶液呈黃色的原因展開了討論:
可能1:碘水與FeCl2溶液不反應(yīng),黃色是碘水稀釋后的顏色.
可能2:碘水與FeCl2溶液發(fā)生反應(yīng),但FeCl3溶液也是黃色的,所以沒有明顯現(xiàn)象.
實(shí)驗(yàn)3:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確定可能的原因
操作現(xiàn)象
向試管②所得溶液中繼續(xù)加入0.5mLCCl4,充分振蕩,靜置一段時(shí)間后.取出上層溶液,滴加KSCN 溶液靜置后,上層溶液幾乎無色,下層溶液為紫色;上層溶液滴加KSCN 溶液后,出現(xiàn)淺紅色
同學(xué)丙認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說明是“可能2”成立,同學(xué)丁認(rèn)為不嚴(yán)謹(jǐn),于是設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)4:
實(shí)驗(yàn)4:
操作現(xiàn)象
向另一支試管中加入2mL FeCl2溶液,滴加0.5mL碘水后,再加入0.5mL 乙酸乙酯,充分振蕩,靜置一段時(shí)間后.取出下層溶液,滴加KSCN 溶液靜置后,上層液為紫色,下層液幾乎無色;下層溶液滴加KSCN溶液后,沒有出現(xiàn)淺紅色
你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)4設(shè)計(jì)的主要目的是亞鐵離子與空氣接觸會被氧化,加入乙酸乙酯既可作為萃取劑又能起到液封的作用,減少空氣對實(shí)驗(yàn)的影響.
同學(xué)丁根據(jù)實(shí)驗(yàn)4現(xiàn)象得出結(jié)論:在本次實(shí)驗(yàn)條件下,碘水與FeCl2溶液反應(yīng)的程度很。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe3+的能力逐漸減弱,用原子結(jié)構(gòu)解釋原因:同一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,得電子能力逐漸減弱,氧化性減弱.

分析 環(huán)節(jié)一:Cl2、Br2、I2均為第七主族單質(zhì),化學(xué)性質(zhì)相似,都有較強(qiáng)的氧化性;
環(huán)節(jié)三:
(1)溴水能將Fe2+氧化為Fe3+離子方程式為:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;要證明溴水能不能將Fe2+氧化為Fe3+,只要檢驗(yàn)有沒有Fe3+即可;
(2)I2的稀溶液和FeCl3溶液均為黃色,故不能確定I2能不能將Fe2+氧化為Fe3+;亞鐵離子與空氣直接接觸會被氧化生成Fe3+,加入乙酸乙酯既可作為萃取劑又能起到液封的作用,減少空氣對實(shí)驗(yàn)的影響;
(3)根據(jù)元素周期表中同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律來分析.

解答 解:環(huán)節(jié)一:Cl2、Br2、I2均為第七主族單質(zhì),化學(xué)性質(zhì)相似,都有較強(qiáng)的氧化性,
故答案為:均為第ⅤⅡA單質(zhì),氧化性均較強(qiáng);
環(huán)節(jié)三:
(1)溴水能將Fe2+氧化為Fe3+離子方程式為:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;要證明溴水能不能將Fe2+氧化為Fe3+,只要檢驗(yàn)有沒有Fe3+即可,因此實(shí)驗(yàn)操作為: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,
故答案為:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;

操作應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象
取少量①的黃色溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,振蕩,溶液變?yōu)榧t色
(2)I2的稀溶液和FeCl3溶液均為黃色,故不能確定I2能不能將Fe2+氧化為Fe3+;要檢驗(yàn)亞鐵離子中有沒有Fe3+,應(yīng)當(dāng)讓亞鐵離子與空氣隔絕,因?yàn)榕c空氣直接接觸會被氧化生成Fe3+,故加入乙酸乙酯既可作為萃取劑又能起到液封的作用,減少空氣對實(shí)驗(yàn)的影響,
故答案為:碘水與FeCl2溶液發(fā)生反應(yīng),但FeCl3溶液也是黃色的,所以沒有明顯現(xiàn)象;亞鐵離子與空氣接觸會被氧化,加入乙酸乙酯既可作為萃取劑又能起到液封的作用,減少空氣對實(shí)驗(yàn)的影響;
(3)同一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,原子核對外層電子的吸引力減弱,得電子能力逐漸減弱,氧化性減弱,故Cl2、Br2、I2氧化Fe2+ 的能力逐漸減弱,
故答案為:同一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,得電子能力逐漸減弱,氧化性減弱.

點(diǎn)評 本題以Fe2+與鹵素單質(zhì)間的反應(yīng)為依托,考查了元素周期律,離子的檢驗(yàn),萃取等知識點(diǎn),題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.太陽能電池板材料中除含有單晶體硅外,還含有銅、鐵、硒等物質(zhì).
(1)Fe位于元素周期表第四周期ⅤⅢ族,基態(tài)銅原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1
(2)有一類有機(jī)硅化合物叫硅烷,硅烷的組成、結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的烷烴相似.硅烷中硅原子的雜化軌道類型為sp3,硅烷的沸點(diǎn)與相對分子質(zhì)量的關(guān)系如圖1所示,呈現(xiàn)這種變化的原因是硅烷的相對分子質(zhì)量越大,分子間范德華力越強(qiáng).
(3)硒與元素氧和硫同主族,三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镺>S>Se(用元素符號表示).
(4)氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為平面三角形,與SeO3互為等電子體的一種離子為CO32-或NO3-(填化學(xué)式).
(5)鐵和氨氣在一定條件下發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣和另外一種化合物,該化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該化合物的化學(xué)式為Fe4N.若兩個(gè)最近的Fe原子間的距離為acm,則該晶體的密度是$\frac{\frac{238}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$g•cm-3(設(shè)NA為阿伏加德常數(shù)的數(shù)值).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.室溫下,下列離子組在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.加入鋁屑有氫氣放出的溶液中:Na+、Fe2+、NO3-、SO42-
B.常溫下pH=12的溶液中:K+、Na+、CO32-、AlO2-
C.在葡萄糖(C6H12O6)溶液中:SO42-、MnO4-、K+、H+
D.常溫下$\frac{c(O{H}^{-})}{c({H}^{+})}$=10-14的溶液中:Al3+、NH4+、Cl-、HCO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.常溫下,在下列給定條件的溶液中,一定能大量共存的離子組是( 。
A.$\frac{Kw}{c({H}^{+})}$=0.1 mol/L的溶液:Na+、K+、SiO32-、NO3-
B.加入鋁粉生成H2的溶液:K+、Mg2+、SO42-、HCO3-
C.c(Fe3+)=0.1 mol/L的溶液:Fe2+、Al3+、Cl-,CO32-
D.能使pH試紙呈紅色的溶液:Na+、NH4+、I-、NO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

7.有A、B、D、E、F、G六種前四周期的元素,A是宇宙中最豐富的元素,B和D的原子都有1個(gè)未成對電子,B+比D少一個(gè)電子層,D原子得一個(gè)電子填入3p軌道后,3p軌道全充滿;E原子的2p軌道中有3個(gè)未成對電子,F(xiàn)的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)的代數(shù)和為4.R是由B、F兩元素形成的離子化合物,其中B+與F2-離子數(shù)之比為2:1.G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的.
請回答下列問題:
(1)D元素的電負(fù)性>F元素的電負(fù)性(填“>”、“<”或“=”).
(2)G的價(jià)電子排布圖
(3)B形成的晶體堆積方式為體心立方堆積,區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn).
(4)D-的最外層共有8種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子,有2種能量不同的電子.F2D2廣泛用于橡膠工業(yè),各原子均滿足八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),F(xiàn)2D2中F原子的雜化類型是sp3,F(xiàn)2D2是極性分子(填“極性”或“非極性”).
(5)A與E形成的最簡單化合物分子空間構(gòu)型為三角錐形,在水中溶解度很大.該分子是極性分子的原因是分子中正電中心和負(fù)電中心不重合,使分子的一部分呈正電性,另一部分呈負(fù)電性.
(6)R的晶胞如圖所示,設(shè)F2-半徑為r1 cm,B+半徑為r2cm.試計(jì)算R晶體的密度為:$\frac{\frac{4×78}{{N}_{A}}}{({\frac{4}{\sqrt{3}})^{3}({r}_{1}+r{\;}_{2})}^{3}}$g/cm3.(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,寫表達(dá)式,不化簡)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.化學(xué)與生活密切相關(guān),下列說法不正確的是( 。
A.糖類、油脂、蛋白質(zhì)都能發(fā)生水解
B.Na2CO3、NaHCO3可用作食用堿或工業(yè)用堿
C.“地溝油”禁止食用,但可以用來制肥皂或生產(chǎn)燃料油
D.紅葡萄酒密封儲存時(shí)間越長,質(zhì)量越好,原因之一是儲存過程中生成了有香味的酯

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.下列離子方程式正確的是(  )
A.氯化鋁溶液中加入過量氨水:Al3++4NH3•H2O═[Al(OH)4]-+4NH4+
B.MgSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液:SO42-+Ba2+═BaSO4
C.NaHCO3溶液加入少量Ca(OH)2溶液:2HCO3-+Ca2++2OH-═CaCO3↓+2H2O+CO32-
D.硫化鈉溶液顯堿性:S2-+2H2O?H2S+2OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.下列俗名與物質(zhì)相匹配的一組是( 。
A.水玻璃-Na2SO4B.石膏-CaSiO3C.小蘇打-NaHCO3D.膽礬-FeSO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.把動物的脂肪和氫氧化鈉溶液混合,加熱,得到一種均勻的液體,然后向其中加入足量的鹽酸,結(jié)果有一種白色的物質(zhì)析出,這種白色的物質(zhì)是(  )
A.NaClB.肥皂C.C17H35COONaD.高級脂肪酸

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同步練習(xí)冊答案