Question

實驗室可用K₂Cr₂O₇固體與濃鹽酸混合加熱制備氯氣（K₂Cr₂0₇被還原為Cr³⁺）．
（1）K₂Cr₂O₇與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3mol e^-，則消耗

 

mol K₂Cr₂O₇
（2）稀鹽酸與K₂Cr₂O₇固體混合加熱沒有氯氣生成．為探究影響氯氣生成的因素，某化學(xué)興趣小組進(jìn)行如下實驗：
①提出假設(shè)假設(shè)1：Cl^-濃度對再應(yīng)有影響；
假設(shè)2：H⁺濃度對反應(yīng)有影響；
假設(shè)3：

 

．
②設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗．寫出實驗步驟及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．限選舉實驗試劑：濃鹽酸、稀鹽酸、濃硫酸、NaOH溶液、K₂Cr₂O₇固體、NaCl固體、濕潤的淀粉KI試紙

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：向盛有固體K2Cr2O7的A、B兩試管中分別加入一定量的稀硫酸
步驟2：
步驟3：

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）根據(jù)題意，Cr被還原為Cr³⁺，Cl^-被氧化為Cl₂，然后依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子得失守恒和原子守恒可寫出方程式．依據(jù)方程式，消耗1mol K₂Cr₂O₇轉(zhuǎn)移電子6mol，轉(zhuǎn)移3mol電子時消耗0.5molK₂Cr₂O₇；
（2）①根據(jù)假設(shè)1和假設(shè)2，假設(shè)3應(yīng)為假設(shè)1、2的綜合；
②依據(jù)假設(shè)，可知步驟1為對照實驗標(biāo)準(zhǔn)，步驟2、3應(yīng)分別改變氯離子濃度、氫離子濃度，改變氯離子濃度可通過加入NaCl實現(xiàn)，改變氫離子濃度可通過加入濃硫酸實現(xiàn)，然后用濕潤的淀粉KI實質(zhì)檢驗是否產(chǎn)生Cl₂．

解答： 解：（1）Cr元素化合價變化為：K₂Cr₂O₇→CrCl₃，化合價由+6→+3價，一個Cr原子得3個電子，兩個Cr原子得6個電子；Cl元素的化合價變化為：HCl→Cl₂，化合價由-1價→0價，一個原子失去一個電子，所以其最小公倍數(shù)為6，K₂Cr₂O₇的系數(shù)為1，作還原劑的 HCl的系數(shù)為6，再根據(jù)原子守恒判斷其它分子的計量數(shù)，根據(jù)元素守恒，生成物中的未知物為水．所以該方程式為：K₂Cr₂O₇+14HCl═2KCl+2CrCl₃+3Cl₂↑+7H₂O，
根據(jù)以上分析可知，轉(zhuǎn)移6mol電子生成3mol氯氣、同時還原1molK₂Cr₂O₇，則轉(zhuǎn)移3mol電子消耗0.5molK₂Cr₂O₇，
故答案為：K₂Cr₂O₇+14HCl（濃）

△   .

2KCl+2CrCl₃+3Cl₂↑+7H₂O；0.5；
（2）①根據(jù)假設(shè)1和假設(shè)2可知假設(shè)3應(yīng)為：Cl^-濃度、H⁺濃度對反應(yīng)都有影響，
故答案為：Cl^-濃度、H⁺濃度對反應(yīng)都有影響；
②依據(jù)假設(shè)可知：步驟1為對照實驗標(biāo)準(zhǔn)，步驟2、3中分別改變Cl^-濃度、H⁺濃度，可通過加入NaCl實現(xiàn)改變Cl^-濃度，可通過加入濃硫酸改變H⁺濃度，然后用濕潤的淀粉KI實質(zhì)檢驗是否產(chǎn)生Cl₂，
故答案為：

步驟2：向A試管中加入適量NaCl固體，加熱，把濕潤的淀粉KI試紙放在試管口附近	㈠若試紙變藍(lán)，則假設(shè)1成立； ㈡若試紙未變藍(lán)，則假設(shè)2或3成立
步驟3：向B試管中加入適量濃硫酸，加熱，把濕潤的淀粉KI試紙放在試管口附近	㈠若試紙變藍(lán)，則假設(shè)2成立 ㈡若試紙未變藍(lán)，結(jié)合步驟2中的㈡，則假設(shè)3成立

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點評：本題考查性質(zhì)實驗方案設(shè)計與評價，涉及氧化還原反應(yīng)方程式書寫及計算、化學(xué)實驗原理、實驗設(shè)計、化學(xué)實驗操作等知識，題目難度中等，注意掌握氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)及配平方法，明確物質(zhì)性質(zhì)實驗方案設(shè)計與評價方法．