高中化学反应热的大小比较实验题

某化学小组在学习元素周期律知识后，对教材中Cl₂将Fe^2＋氧化成Fe^3＋的实验进一步思考，并提出问题：Cl₂能将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，那么Br₂和I₂能否将Fe^2＋氧化成Fe^3＋？
环节一：理论推测。
部分同学认为Br₂和I₂都能将Fe^2＋氧化成Fe^3＋，依据是
____________________________________________。
部分同学认为Br₂和I₂都不能将Fe^2＋氧化成Fe^3＋。还有同学认为Br₂能将
Fe^2＋氧化成Fe^3＋，而I₂不能，依据是同一主族从上到下卤素单质的氧化性逐渐减弱。
环节二：设计实验进行验证。
向大试管中加入适量铁粉，加入10 mL稀盐酸，振荡试管，充分反应后，铁粉有剩余，取上层清液进行下列实验。
实验1：

试管	操作	现象
①	先向试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液，再向试管中滴加少量红棕色的溴水，振荡试管	溶液为黄色
②	先向试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液，再向试管中滴加少量棕黄色的碘水，振荡试管	溶液为黄色

 
环节三：实验现象的分析与解释。
(1)甲同学认为试管①中的现象说明溴水能将Fe^2＋氧化，反应的离子方程式为______________________________________________________。
乙同学认为应该补做实验，才能得出甲同学的结论。请你帮助乙同学完成实验：
实验2：

操作	现象

 
(2)该小组同学对试管②中所得的溶液呈黄色的原因展开讨论，并提出了两种假设：
假设1：碘水与FeCl₂溶液不反应，黄色是碘水稀释后的颜色。
假设2.________________。
实验3：进行实验以判断假设是否成立。

操作	现象
向试管②所得的溶液中继续加入0.5 mL CCl4，充分振荡，静置一段时间。取出上层溶液，滴加KSCN溶液	静置后，上层溶液几乎无色，下层溶液为紫色；取上层溶液滴加KSCN溶液后，溶液呈浅红色

 
丙同学认为实验3的现象可以说明假设2成立，丁同学认为不严谨，于是设计了实验4继续探究。
实验4：

操作	现象
向另一支试管中加入2 mL新制的FeCl2溶液，滴加0.5 mL碘水后，再加入0.5 mL乙酸乙酯，充分振荡，静置一段时间。取出下层溶液，滴加KSCN溶液	静置后，上层溶液为紫色，下层溶液几乎无色；取下层溶液，向其中滴加KSCN溶液后，溶液没有呈浅红色

 
你认为实验4中加入乙酸乙酯的主要目的是_____________________。
丁同学根据实验4的现象得出结论：在本次实验条件下，碘水与FeCl₂溶液反应的程度很小。
(3)Cl₂、Br₂、I₂氧化Fe^2＋的能力逐渐减弱，从原子结构角度解释原因：_____________________________________________。

某同学为了验证Fe^3＋是否能氧化H₂SO₃生成SO，他用50 mL 0.1 mol·L^－1 FeCl₃溶液吸收制取SO₂气体的尾气后，进行以下实验：
(1)检验吸收液中的SO₄^2—：_____________________________，
证明Fe^3＋能够把H₂SO₃氧化成SO₄^2—。
(2)请完成并配平上述反应中的化学方程式：
2FeCl₃＋SO₂＋________===________＋H₂SO₄＋________，反应中的氧化产物是________(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H^＋、Cl^－、SO₄^2—以外，对其他成分(Fe^3＋、Fe^2＋、H₂SO₃)的可能组合进行探究：
①提出假设。假设1：溶液中存在Fe^3＋、Fe^2＋；
假设2：溶液中存在________。
②设计方案，进行实验，验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1 mol·L^－1KMnO₄溶液、0.1 mol·L^－1KSCN溶液、品红稀溶液。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：用试管取样品溶液2～3 mL，再用滴管取_________	若出现红色，则假设1成立；若未出现红色，则假设1不成立(或假设2成立)
步骤2：
步骤3：

 

某化学兴趣小组为探究Cl₂、Br₂、Fe³⁺的氧化性强弱，设计了如下实验：

（1）①连接仪器：把玻璃导管插入橡胶塞的操作是：              ，然后对准橡胶塞上得空稍稍用力转动，将其插入。
②检查气体发生装置A的气密性的操作是：               ，向分液漏斗中注水，若水不能顺利流下，则气密性良好。
（2）整套实验装置存在一处明显不足，请指出           。
用改正后的装置进行实验。实验过程如下：

（3）因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化：
D装置中：红色慢慢褪去。
E装置中：CC1₄层先由无色变为橙色，后颜色逐渐变成红色。
为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：

①请用平衡移动原理（结合化学用语）解释Cl₂过量时D中溶液红色褪去的原因       ，请设计简单实验证明上述解释：                。
②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：
用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO₃溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因       。

为验证氧化性Cl2＞Fe3＋＞SO2，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和甲中加热装置已略，气密性已检验）。

实验步骤：
1.在甲装置中，打开活塞a，加热，待装置中充满黄绿色气体时，与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC12溶液变黄时，停止加热。
3.打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
4.在乙装置中，打开活塞b，待空气排尽后，将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中，一段时间后，停止。
5.更新丙中试管，打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
回答下列问题：
（1）甲中发生反应的化学方程式为______________________。
（2）用70%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸快，原因是____________。
（3）实验中，证明氧化性Fe3+＞SO2的离子方程式为_____________。
（4）有I、II、III三组同学分别完成了上述实验，实验结果如下：

	步骤3溶液中含有的离子	步骤5溶液中含有的离子
I	既有Fe3＋又有Fe2＋	有SO42－
Ⅱ	有Fe3＋无Fe2＋	有SO42－
Ⅲ	有Fe3＋无Fe2＋	有Fe2＋

 
上述实验结果一定能够证明Cl2＞Fe3＋＞SO2的是______（填“I”、“II”或“III”）。

证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。

实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ．……
（1）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______________________________。
（2）B中溶液发生反应的离子方程式是______________________________。
（3）为验证溴的氧化性强于碘，过程 Ⅳ 的操作和现象是________________________________________。
（4）过程Ⅲ实验的目的是__________________________________________________。
（5）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下,原子半径逐渐        ，得电子能力逐渐______。

为验证氧化性Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和 A中加热装置已略，气密性已检验）。

实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹K₁~K₄，通入一段时间N₂，再将T型导管插入B中，继续通入N₂，然后关闭K₁、K₃、K₄。
Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K₂。
Ⅳ.打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K₃、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K₃。
Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。
（1）A中发生反应的化学方程式为                              。
（2）用70%的硫酸制取SO₂，反应速率比用98%的硫酸快，原因是          。
（3）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证明氧化性
Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂的是        （填“甲”“乙”“丙”）。

	过程Ⅳ  B溶液中含有的离子	过程Ⅵ  B溶液中含有的离子
甲	有Fe^3+无Fe^2+	有SO4^2-
乙	既有Fe^3+又有Fe^2+	有SO4^2-
丙	有Fe^3+无Fe^2+	有Fe^2+

 
（4）进行实验过程Ⅴ时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。
查阅资料：Fe²⁺（aq）＋SO₃^2-（aq）FeSO₃（s）（墨绿色）
提出假设：FeCl₃与 SO₂的反应经历了中间产物FeSO₃，溶液的红棕色是FeSO₃（墨绿色）与FeCl₃（黄色）的混合色。某同学设计如下实验，证实该假设成立：

① 溶液E和F分别为          、          。
② 请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因            
                                                。

某化学兴趣小组为探究Cl₂、Br₂、Fe³⁺的氧化性强弱，设计了如下实验：

①检查气体发生装置A的气密性的操作是                                            。
②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出：                              。
（2）用改正后的装置进行实验，实验过程如下：

实验操作	实验现象	结论
打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯。	D装置中：溶液变红 E装置中：水层溶液变黄， 振荡后，CCl4层无明显变化。	Cl2、Br2、Fe^3+的氧化性由强到弱的顺序为：

 
（3）因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。
D装置中：红色慢慢褪去。
E装置中：CCl₄层先由无色变为橙色，后颜色逐渐加深，直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：

ⅰ．(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2＞(SCN)2。 ⅱ．Cl2和Br2反应生成BrCl，它呈红色（略带黄色），沸点约5℃，与水发生水解反应。 ⅲ．AgClO、AgBrO均可溶于水。

 
①请用平衡移动原理（结合化学用语）解释Cl₂过量时D中溶液红色褪去的原因：
                                                                         ，
请设计简单实验证明上述解释：                                                  。
②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：
用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO₃溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因：                                    。
③将少量BrCl通入到碘化钾溶液中，该反应的化学方程式为                                  。

食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。
已知：①氧化性： ＞Fe^3＋＞I₂；还原性：＞I^－；②KI＋I₂KI₃
（1）某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO₃、KI、Mg^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为4份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl₄萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO₃固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
①向第四份试液中加K₃Fe(CN)₆溶液，根据是否得到具有特征蓝色的沉淀，可检验是否含有   （用离子符号表示），蓝色的沉淀是_______（用化学式表示）。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为：______、______
（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式：_________________。
将I₂溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI₃·H₂O。该物质不适合作为食盐加碘剂，其理由是_________________________________。
（3）某同学为探究温度和反应物浓度对反应2IO₃^－＋5SO₃^2－＋2H^＋=I₂＋5SO₄^2－＋H₂O的速率的影响，设计实验如下表所示：

	0.01mol·L^－1KIO3 酸性溶液(含淀粉) 的体积/mL	0.01mol·L^－Na2SO3 溶液的体积/mL	H2O的 体积/mL	实验 温度 /℃	溶液出现 蓝色时所 需时间/s
实验1	5	V1	35	25	t1
实验2	5	5	40	25	t2
实验3	5	5	V2	0	t3

 
表中数据：t₁     t₂（填“>”、“<”或“=”）；表中V₂=___________mL

对实验过程中出现的异常现象进行探究，是实施素质教育、培养创新精神的有效途经。
【实验1】用下图实验装置进行铜与浓硫酸的反应，实验中发现试管内除了产生白色硫酸铜固体外，在铜丝表面还有黑色固体甲生成，甲中可能含有黑色的CuO、CuS、Cu₂S。查阅资料：CuS和Cu₂S均为黑色固体，常温下都不溶于稀盐酸，在空气中煅烧，均转化为CuO和SO₂。为了探究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如下实验：


（1）上述实验装置除了有尾气吸收装置外，还有一个显著的优点是                 。
（2）固体乙在空气中煅烧时，使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外，还必须有             。
（3）确定乙是否煅烧完全的操作是                                            。
（4）煅烧过程中一定发生的化学反应方程式为                                  。
【实验2】某化学兴趣小组设计了如下实验装置（尾气吸收装置未画出），探究Cl₂、Br₂、Fe³⁺的氧化性强弱。

（5）根据下列实验操作和现象，填写实验结论。

实验操作	实验现象	结论
打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯。	D装置中：溶液变红 E装置中：水层溶液变黄， 振荡后，CCl4层无明显变化。	Cl2、Br2、Fe^3+的氧化性由强到弱的顺序为：

 
（6）因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了异常的变化：D装置中，红色慢慢褪去；E装置中，CCl₄层先由无色变为橙色，后颜色逐渐加深，直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：

ⅰ．(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2＞(SCN)2。 ⅱ．Cl2和Br2反应生成的BrCl呈红色，沸点约5℃，与水发生水解反应。 ⅲ．AgClO、AgBrO均可溶于水。

 
①请用平衡移动原理（结合化学用语）解释Cl₂过量时D中溶液红色褪去的原因____             ；
请设计简单实验证明上述解释                                          。
②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO₃溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因                              。

为验证氧化性：Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和A中的加热装置已略，气密性已经检验完毕）

实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹K₁-K₄，通入一段时间N₂，再将T型导管插入B中，继续通入N₂，单后关闭K₁、K₂、K_{3 .}
Ⅱ．打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热.
Ⅲ．当B中的溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K₂.
Ⅳ．打开活塞b，使约2ml的溶液流入D试管中，检验其中的离子.
Ⅴ．打开弹簧夹K₃、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K₃.
Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅵ，检验B溶液中的离子.
（1）过程Ⅰ的目的是___________________________
（2）棉花中浸润的溶液为_______________________
（3）A中发生反应的化学方程式为_____________________________________________
（4）用70%的硫酸支取SO₂，反应速率比用98%的硫酸块，原因是___________________
（5）过程Ⅳ中检验B溶液中是否含有硫酸根的操作是______________________________
（6）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证明氧化Cl₂＞Fe³⁺＞SO₂的是      

	过程Ⅳ B溶液中含有的离子	过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲	有Fe^3+无Fe^2+	有SO4^2-
乙	既有Fe^3+又有Fe^2+	有SO4^2-
丙	有Fe^3+无Fe^2+	有Fe^2+

 
（7）进行实验过程Ⅴ时，B中的溶液颜色由黄色变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。
查阅资料：Fe²⁺⁽aq)+SO₃^2-(aq)  FeSO₃（s）
提出假设：FeCl₃和SO₂的反应经历了中间产物FeSO₃，溶液的红棕色是FeSO₃（墨绿色）与FeCl₃（黄色）的混合颜色。
某同学设计如下实验，正式该假设的成立：

溶液E和F分别是___________、_______________
请用化学平衡原理解释步骤3红棕色溶液变为浅绿色的原因___________________________

某小组同学为探究H₂O₂、H₂SO₃、Br₂氧化性强弱，设计如下实验（夹持仪器已略去，装置的气密性已检验）。

实验记录如下：

	实验操作	实验现象
I	打开活塞a，滴加氯水，关闭活塞a	A中溶液变为红棕色。
II	吹入热空气	A中红棕色明显变浅；B中有气泡，产生大量白色沉淀，混合液颜色无明显变化。
III	停止吹入空气，打开活塞b，逐滴加入H2O2溶液	开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色。

 
请回答下列问题：
（1）A中反应的离子方程式是                              。
（2）实验操作II吹入热空气的目的是                                         。
（3）装置C的作用是           ，C中盛放的药品是            。
（4）实验操作III，混合液逐渐变成红棕色，其对应的离子方程式                   。
（5）由上述实验得出的结论是                                               。
（6）实验反思：
①有同学认为实验操作II吹入的热空气，会干扰（5）中结论的得出，你认为是否干扰，理由是                                                                 。
②实验操作III，开始时颜色无明显变化的原因是（写出一条即可）：            
                                                                       。

某化学小组在学习元素周期律后，对教材中Fe²⁺氧化为Fe³⁺的实验进一步思考，并提出问题：Cl₂能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，那么Br₂和I₂能否将Fe²⁺氧化为Fe³⁺？
环节一：理论推测
部分同学认为Br₂和I₂都可能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，他们思考的依据是        。
部分同学认为Br₂和I₂都不能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，还有同学认为Br₂能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺而I₂不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二：设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉，加入10 mL 稀盐酸，振荡试管，充分反应后，铁粉有剩余，取上层清液进行下列实验。
实验1：

试管	操作	现象
①	先向试管中加入2 mL FeCl2溶液，再滴加少量红棕色的溴水，振荡试管	溶液为黄色
②	先向试管中加入2 mL FeCl2溶液，再滴加少量棕黄色的碘水，振荡试管	溶液为黄色

 
环节三：实验现象的分析与解释
（1）同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe²⁺氧化，离子方程式为       。
同学乙认为应该补充实验，才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验：
实验2：

操作	应该观察到的现象

 
（2）该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论：
可能1：碘水与FeCl₂溶液不反应，黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2：             。
实验3：进行实验以确定可能的原因。

操作	现象
向试管②所得溶液中继续加入0.5 mLCCl4，充分振荡，静置一段时间后。取出上层溶液，滴加KSCN 溶液	静置后，上层溶液几乎无色，下层溶液为紫色；上层溶液滴加KSCN 溶液后，出现浅红色

 
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立，同学丁认为不严谨，于是设计了实验4：
实验4：

操作	现象
向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液，滴加0.5mL碘水后，再加入0.5mL 乙酸乙酯，充分振荡，静置一段时间后。取出下层溶液，滴加KSCN 溶液	静置后，上层液为紫色，下层液几乎无色；下层溶液滴加KSCN溶液后，没有出现浅红色

 
你认为实验4设计的主要目的是             。
同学丁根据实验4现象得出结论：在本次实验条件下，碘水与FeCl₂溶液反应的程度很小。
（3）Cl₂、Br₂、I₂氧化Fe²⁺的能力逐渐减弱，用原子结构解释原因：        。

为了比较卤素单质的氧化性强弱可在实验室先制取Cl₂(利用MnO₂与浓盐酸反应可制取Cl₂)并将Cl₂依次通入NaBr溶液和KI淀粉溶液中。如图所示仪器及药品试回答：
(1)若所制取气体从左向右流向时上述仪器接口的连接顺序为F接G、H接______、______接______、A接E。
(2)实验开始后装置5中反应的化学方程式为______________________。
(3)装置3的作用是________________________
反应的离子方程式为______________________________________。
(4)装置1中产生的现象是___________ 反应的离子方程式为____________________。
（5）若溴离子的还原性弱于碘离子的还原性，通过实验，卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为__________________。

证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。

实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ．……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是                                    。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是                                        。
(3)为验证溴的氧化性强于碘，过程 Ⅳ 的操作和现象是                          
                                                                      。
(4)过程Ⅲ实验的目的是                                                  。
(5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下,原子半径逐渐      ，得电子能力逐渐______。
考查知识点：卤素单质氧化性强弱的比较，对应实验原理、操作、现象的描述，从结构上理解氧化性递变的原因。

为验证卤素单质氧化性的相对较弱，某小组用下图装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。实验过程：

Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸，A中产生黄绿色气体。
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ．……
（1）D中四氯化碳的电子式是                             。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是                           。
（3）B中溶液发生反应的离子方程式是                                 。
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是                     。
（5）过程Ⅲ实验的目的是                                           。