Question

I．某化学兴趣小组的同学进行Cl₂、NH₃的制备及性质检验等实验的流程和部分装置如图1：

①利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl₂、Fe³⁺、I₂的氧化性强弱为Cl₂＞Fe³⁺＞I₂（实验中不断地小心振荡G装置中的试管）．请写出A中发生反应的离子方程式______ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

Answer 1

【答案】分析：I．①实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气；氯气有强氧化性，能氧化还原性的微粒，根据溶液中颜色的变化判断微粒氧化性的强弱；
②氯气和氨气反应生成氯化氢和氮气，氯化氢和氨气相遇生成白色烟氯化铵，氯气的颜色消失；发生一系列的反应后烧杯内的气体压强变小，形成喷泉；
II．①环形玻璃搅拌棒起搅拌作用；
②先根据反应方程式计算生成水的物质的量，再根据比热容计算放出的热量，放出的热量除以水的物质的量就是中和热；
③中和热不随反应的酸或碱的物质的量改变；醋酸是弱电解质，电离过程对热量有影响．
解答：解：I．①实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气，反应离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；氯气有氧化性，要检验微粒的氧化性，应该选择还原性的物质，所以M是FeI₂；氯气先和碘离子反应生成碘单质，四氯化碳能萃取碘，所以下层由无色变成紫红色，碘离子完全被氧化后，氯气再和亚铁离子反应生成铁离子，使上层溶液由亚铁离子颜色变成铁离子颜色，即由浅绿色变成黄色，由此证明氧化性Cl₂＞Fe³⁺＞I₂，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；FeI₂；先观察到下层CCl₄由无色变为紫红色，后看到上层溶液由浅绿色变为黄色；
②氯气和氨气反应生成氯化氢和氮气，氯化氢和氨气相遇立即反应生成白烟氯化铵，所以看到的现象是黄绿色气体消失，产生白烟；反应一段时间后，关闭b打开c，烧瓶内气体压强小于空气压强导致烧杯中的液体进入烧瓶中，形成喷泉，
故答案为：黄绿色气体消失，产生白烟；烧杯中的液体进入烧瓶中，形成喷泉；
II．①环形玻璃搅拌棒起搅拌作用，使溶液温度一致，否则测量温度不准确，故答案为：环形玻璃搅拌棒；
②放出的热量Q=4.18J/（g?℃）×100g×4℃=1672J=1.672KJ，50mL0.30mol/L H₂SO₄溶液与50mL0.65mol/L NaOH溶液生成水的物质的量是0.03mol，所以生成1mol水放出的热量==55.7KJ/mol，故答案为：-55.7kJ?mol^-1；
③中和热不随反应物量的多少变化，故相等；醋酸是弱电解质，醋酸的电离是吸热过程，所以导致溶液的温度偏小，故答案为：相等；偏小．
点评：本题考查了氧化性和还原性的比较、中和热的测定等知识点，难度不大，注意测量中和热时，酸和碱必须是强酸和强碱，且必须是稀溶液．