备考2024届高考化学一轮复习强化训练第四章非金属及其化合物第2讲卤素的性质及提取卤素离子的检验
展开解析 向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I2在水中的溶解度较小,A项正确;I3-(aq)为棕色,溶液颜色加深,说明I2转化为I3-,发生了反应I2+I-⇌I3-,B项正确;紫黑色晶体消失,说明I2(s)溶解,则I2(aq)的消耗使溶解平衡I2(s)⇌I2(aq)右移,C项正确;溶液褪色,是因为Zn与I2反应生成ZnI2,c(I2)减小,I2+I-⇌I3-平衡逆向移动,I3-(aq)浓度减小,D项错误。
2.[模块融合][2021福建]实验室配制碘水时,通常将I2溶于KI溶液:I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq)。关于该溶液,下列说法正确的是( C )
A.KI的电子式为K∶I····∶
B.滴入淀粉溶液,不变蓝
C.加水稀释,平衡逆向移动
D.加少量AgNO3固体,平衡正向移动
解析 KI为离子化合物,电子式为K+[∶I····∶]-,A项错误;该反应为可逆反应,故滴入淀粉溶液,溶液变蓝,B项错误;加水稀释,反应物浓度减少更多,平衡向逆反应方向移动,C项正确;加入少量AgNO3固体,Ag+与I-结合为AgI沉淀,c(I-)减小,平衡逆向移动,D项错误。
3.[从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律][2021北京]某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式是 MnO2+4H++2Cl-△Mn2++Cl2↑+2H2O 。
②电极反应式:
ⅰ.还原反应:MnO2+2e-+4H+Mn2++2H2O
ⅱ.氧化反应: 2Cl--2e-Cl2↑ 。
③根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
ⅰ.随c(H+)降低或c(Mn2+)升高,MnO2氧化性减弱。
ⅱ.随c(Cl-)降低, Cl-的还原性减弱(或Cl2的氧化性增强) 。
④补充实验证实了③中的分析。
a是 KCl固体(或KCl浓/饱和溶液) ,b是 MnSO4固体(或MnSO4浓/饱和溶液) 。
(2)利用c(H+)对MnO2氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液,能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是 KCl>KBr>KI ,从原子结构角度说明理由 Cl、Br、I位于第ⅦA族,从上到下电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强 。
(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测。该化合物是 AgNO3或Ag2SO4 。
(4)Ag分别与1 ml·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,Ag只与氢碘酸发生置换反应。试解释原因: 比较AgX的溶解度,AgI溶解度最小,Ag++I-AgI↓使得Ag还原性增强得最多,使得反应2Ag+2H+2Ag++H2↑得以发生 。
(5)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是 氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强,还原产物(氧化产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越弱 。
解析 (1)①MnO2和浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成Cl2,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-△Mn2++Cl2↑+2H2O。②该反应中MnO2发生还原反应生成Mn2+,Cl-发生氧化反应生成Cl2,即氧化反应为2Cl--2e-Cl2↑。③A中仍存在盐酸和MnO2,还可能是因为随Cl-浓度降低,Cl-还原性减弱。④实验证实了③中分析,则固液混合物A中加入浓H2SO4或增大Cl-浓度均产生Cl2,结合Ⅲ中现象和③中分析知,同时增大Cl-和Mn2+浓度,不产生Cl2,由此可判断a和b分别为KCl固体和MnSO4固体,或KCl浓/饱和溶液和MnSO4浓/饱和溶液。(2)由于阴离子的还原性:I->Br->Cl-,故在酸性条件下,相同浓度的KCl、KBr、KI溶液,与MnO2反应所需的H+最低浓度:KCl>KBr>KI。(3)(1)中得出的结论是随Cl-浓度降低,Cl-还原性减弱,Cl2氧化性增强,因此加入的能提高溴的氧化性的化合物要能降低溶液中Br-的浓度,因此该化合物可以是AgNO3或Ag2SO4。(4)若要使反应2Ag+2H+2Ag++H2↑发生,根据(1)中的结论知可以降低Ag+浓度,对比AgX的溶解度,AgI溶解度最小,故Ag只与氢碘酸发生置换反应。选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
I2在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:I2+I-⇌I3-
C
紫黑色晶体消失
I2(aq)的消耗使溶解平衡
I2(s)⇌I2(aq)右移
D
溶液褪色
Zn与有色物质发生了置换反应
序号
实验
加入试剂
现象
Ⅰ
较浓硫酸
有氯气
Ⅱ
a
有氯气
Ⅲ
a和b
无氯气
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