4.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下探究活動(dòng):
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄緾l2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱.
查閱資料:①常溫下,高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣;
②溴單質(zhì)易揮發(fā),碘單質(zhì)易升華;
③淀粉溶液遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色;
④溴、碘在不同溶劑中所形成溶液(從稀到濃)的顏色變化如圖所示.
四氯化碳
黃→棕橙→橙紅
深黃→褐紫→深紫
實(shí)驗(yàn)方案:該小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去,裝置氣密性完好)

實(shí)驗(yàn)過程:
Ⅰ先打開彈簧夾,再打開活塞a,滴加濃鹽酸
Ⅱ當(dāng)B和C中的溶液都變黃時(shí),加緊彈簧夾
Ⅲ當(dāng)B中的溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r(shí),關(guān)閉活塞a
Ⅳ…
回答以下問題:
(1)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是A中濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式Cl2+2KI═I2+2KCl;
(2)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘,過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是打開活塞b,將分液漏斗中的黃色溶液滴入D中,關(guān)閉活塞b,取下試管D振蕩,靜置,觀察到D中CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色,說明溴的氧化性強(qiáng)于碘,寫出該反應(yīng)的離子方程式2I-+Br 2=2Br-+I2;
(3)由實(shí)驗(yàn)得到的氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃l2>Br2>I2;
(4)你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中為什么要加過程Ⅲ這一步操作,請(qǐng)簡述個(gè)人觀點(diǎn)B、C中的NaBr溶液的濃度和體積均相同,棕色溶液B含有的溴單質(zhì)比黃色溶液C中的多,說明C中還存有溴離子,不存在氯氣,確保了氯氣不干擾溴與碘化鉀的反應(yīng).

分析 A裝置:高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,與濃鹽酸反應(yīng):2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O生成氯氣,氯氣的氧化性強(qiáng)于碘,氯氣與濕潤的淀粉碘化鉀反應(yīng):Cl2+2I-═I2+2Cl-,碘單質(zhì)遇淀粉顯示藍(lán)色,B裝置:氯氣的氧化性強(qiáng)于溴,將氯氣通入NaBr溶液中會(huì)有單質(zhì)溴生成,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-;浸有氫氧化鈉的棉花吸收氯氣、溴蒸氣,C裝置:驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘,C中生成的溴通入到盛有KI溶液的D中,發(fā)生氧化還原反應(yīng),靜至后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色.
(1)氯氣氧化性強(qiáng)于單質(zhì)碘,碘遇淀粉變藍(lán)色;
(2)如CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色,則說明有碘生成,為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘,應(yīng)將C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中,如發(fā)生氧化還原反應(yīng),則靜至后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色;
(3)根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性分析,氧化性Cl2>Br2>I2;
(4)當(dāng)B中的溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r(shí),關(guān)閉活塞a,保證C中還存有溴離子,避免氯氣干擾溴與碘化鉀的反應(yīng).

解答 解:(1)高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,與濃鹽酸反應(yīng):2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O生成氯氣,氯氣的氧化性強(qiáng)于碘,氯氣與濕潤的淀粉碘化鉀反應(yīng):Cl2+2KI═I2+2KCl,碘單質(zhì)遇淀粉顯示藍(lán)色,
故答案為:A中濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán);Cl2+2KI═I2+2KCl;
(2)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘,應(yīng)將C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中,如發(fā)生氧化還原反應(yīng),則靜至后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色,操作為:打開活塞b,將分液漏斗中的黃色溶液滴入D中,關(guān)閉活塞b,取下試管D振蕩,靜置,觀察到D中CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色,說明溴的氧化性強(qiáng)于碘,反應(yīng)為:2I-+Br 2=2Br-+I2
故答案為:打開活塞b,將分液漏斗中的黃色溶液滴入D中,關(guān)閉活塞b,取下試管D振蕩,靜置,觀察到D中CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色,說明溴的氧化性強(qiáng)于碘;2I-+Br 2=2Br-+I2;
(3)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,氯氣與濕潤的淀粉碘化鉀反應(yīng):Cl2+2KI═I2+2KCl,碘單質(zhì)遇淀粉顯示藍(lán)色,氯氣的氧化性強(qiáng)于碘,B裝置:將氯氣通入NaBr溶液中會(huì)有單質(zhì)溴生成,氯的氧化性強(qiáng)于溴,C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中,2KI+Br 2=2KBr+I2,溴的氧化性強(qiáng)于碘,所以氧化性Cl2>Br2>I2,
故答案為:Cl2>Br2>I2;
(4)B、C中的NaBr溶液的濃度和體積均相同,棕色溶液B含有的溴單質(zhì)比黃色溶液C中的多,說明C中還存有溴離子,不存在氯氣,如有氯氣,氯氣會(huì)繼續(xù)氧化溴離子,所以能保證氯氣不干擾溴與碘化鉀的反應(yīng),
故答案為:B、C中的NaBr溶液的濃度和體積均相同,棕色溶液B含有的溴單質(zhì)比黃色溶液C中的多,說明C中還存有溴離子,不存在氯氣,確保了氯氣不干擾溴與碘化鉀的反應(yīng).

點(diǎn)評(píng) 本題為探究題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,用以比較鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱,注意本題中要排除干擾因素的存在,掌握氧化還原反應(yīng)有關(guān)知識(shí)以及鹵素的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵,綜合考查了學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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14.高中化學(xué)學(xué)習(xí)過程中的物質(zhì)顏色是需要注意的.下列關(guān)于顏色的描述正確的個(gè)數(shù)是( 。
①鉀元素的焰色反應(yīng)透過藍(lán)色的鈷玻璃觀察呈紫色 
②KI溶液中加入淀粉溶液會(huì)變成藍(lán)色 
③溴水中加入CCl4振蕩靜置后,CCl4層無色.
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)

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15.ClO2與Cl2的氧化性相近,在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應(yīng)用廣泛.某興趣小組通過圖1裝置(夾持裝置略)對(duì)其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進(jìn)行了研究.

(1)儀器D的名稱是錐形瓶.安裝F中導(dǎo)管時(shí),應(yīng)選用圖2中的b.
(2)打開B的活塞,A中發(fā)生反應(yīng):2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜慢(填“快”或“慢”).
(3)關(guān)閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時(shí)F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是吸收Cl2
(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O.在ClO2釋放實(shí)驗(yàn)中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是驗(yàn)證是否有ClO2 生成.
(5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和穩(wěn)定劑Ⅱ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時(shí)間的變化如圖3所示.若將其用于水果保鮮,你認(rèn)為效果較好的穩(wěn)定劑是穩(wěn)定劑Ⅱ,原因是穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長時(shí)間維持保鮮所需的濃度.

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12.經(jīng)測定某微粒有與H2S擁有相同的電子數(shù),它不可能是(  )
A.HClB.HS-C.NH2-D.Ca2+

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下列說法中正確的是( 。
A.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反應(yīng)放出的能量為180 kJ
B.通常情況下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量
D.NO是一種酸性氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水

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B.可溶于乙醇或乙醚,不溶于水
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