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实验探究 物质氧化性、还 原性的实验探究 在近几年的高考实验题中,考查氧化还原反应 的知识比较多。在综合考试的背景下,把氧化 还原反应的知识、元素化合物的知识及相关实 验知识综合在一起考查学生的综合应用能力是 必然的发展方向。氧化还原反应的知识在实验 中的应用主要有如下三个方面: (1)利用某些实验手段证明物质具有氧化性或还原 性。,(2)利用某些实验手段比较物质氧化性与还原性的 强弱。 (3)物质的氧化性和还原性对化学实验的影响。 如空气中的氧气具有一定的氧化性,易被氧化 的物质在空气中进行实验时,要防止被氧气氧 化,如NO的收集、Fe(OH)2的制备、有关 Na2SO3的实验等。,【实验探究1】 已知稀溴水和氯化铁溶液都呈 黄色。现在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入 12滴液溴,振荡后溶液呈黄色,现对溶液呈 黄色的原因进行探究。 (1)仅限选用的仪器和试剂有:烧杯、试管、 玻璃棒、量筒、滴管、药匙;酸性高锰酸钾溶 液、氢氧化钠溶液、四氯化碳、硫氰化钾溶液、 硝酸银溶液、淀粉碘化钾溶液。 完成以下实验探究过程: 【提出假设】 假设1:溶液呈黄色不是发生化学反应所致,是 溶液中 引起的(填微粒的化学式,下同)。,假设2:溶液呈黄色是发生化学反应所致,是溶 液中 引起的。 【设计实验方案】 为了验证上述假设1和假设2的推断,请用简要的 文字说明你的实验方案: 假设1方案: 。 假设2方案: 。 (2)根据高中所学的知识判断,你认为 (填 “假设1”或“假设2”)的推断是正确的;若选 用淀粉-碘化钾溶液验证你的假设是否可行? (填“可行”或“不可行”),理由是 。 ,(3)若向稀溴化亚铁溶液中通入过量氯气,反 应的离子方程式为 。 解析 (1)【提出假设】在不反应的情况下,含 有Br2的溶液呈黄色。Fe2+被氧化为Fe3+也导致溶液 呈黄色。 【设计实验方案】假设1是溶液中含有Br2导致溶 液呈黄色,可利用CCl4萃取的方法来判断Br2的存 在。假设2是溶液中含有Fe3+导致溶液呈黄色,可 根据Fe3+与SCN-反应生成血红色溶液来判断溶液 中含有Fe3+。 (2)FeCl2与Br2可发生氧化还原反应,因为FeCl2 是过量的,Br2已经被完全反应,溶液中不可能,还存在Br2导致溶液呈黄色,所以假设2是正确的。 因为Br2、Fe3+都能氧化I-,所以不能用淀粉碘化钾溶液验证假设。(3)FeBr2溶液中通入过量Cl2 时,Fe2+、Br-分别被氧化成Fe3+、Br2,同时Cl2被 还原为Cl-,其离子方程式为2Fe2+4Br-+3Cl2 2Fe3+2Br2+6Cl-。 答案 (1)【提出假设】Br2 Fe3+ 【设计实验方案】假设1方案:向黄色溶液中加 入CCl4,振荡,静置,下层溶液呈橙红色 假设 2方案:向黄色溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为 血红色 (2)假设2 不可行 因为Br2和Fe3+都 能把I-氧化成I2,使溶液变蓝,无法得出结论 (3)2Fe2+4Br-+3Cl2 2Fe3+2Br2+6Cl-,【实验探究2】 小明为验证NO2的氧化性和NO 的还原性,设计了如下装置制取NO2和NO, 并验证其性质,装置图如下:,(1)写出甲中反应的离子方程式: , 乙中的现象是 ,可证明NO2的 氧化性;在丙中鼓入空气后现象是 , 可证明NO的还原性。 (2)实验前丙中充满水的作用是 。 (用反应方程式和简要文字回答) (3)小华对小明的实验设计提出了质疑,他认 为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性,他的理 由是 。 你认为怎样才能准确证明NO2的氧化性?(简要 回答出原理和现象即可) 。,解析 本题利用Cu与浓HNO3反应制取NO2,再 利用NO2与水的反应制NO;分别在不同的装置 中检验它们的性质,在小明的实验设计中乙装 置不能区分NO2和HNO3是谁氧化了Na2S,故应 在无水的环境中检验NO2的氧化性。 答案 (1)Cu+4H+2NO Cu2+2NO2+ 2H2O 溶液变浑浊 有红棕色气体生成 (2)3NO2+H2O 2HNO3+NO,制取NO,并 用排水法收集NO (3)NO2和水反应生成的HNO3是一种氧化性酸, 可将Na2S氧化,使溶液变浑浊 可将干燥的NO2 与干燥的H2S气体混合,若有淡黄色固体生成,即 可证明NO2的氧化性,返回,
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