課時跟蹤檢測（五十九）探究類綜合實驗1．(2023·青島模擬)草酸(H2C2O4)又稱為乙二酸，是一種二元中強酸，主要用作還原劑和漂白劑。將用硫酸酸化的0.2mol·L－1KMnO4溶液與0.5mol·L－1草酸溶液混合，發現開始一段時間反應速率較慢，溶液褪色不明顯，半分鐘后，反應速度加快，溶液快速褪色。(1)已知酸性溶液中KMnO4的還原產物是Mn2＋，H2C2O4的氧化產物是CO2。寫出上述反應的化學方程式________________________________________________。(2)某研究小組欲對產生上述實驗現象的影響因素進行探究。①提出合理假設。假設1：草酸反應時先電離出C2Oeq\o\al(2－,4)，再與MnOeq\o\al(－,4)反應，硫酸對草酸的電離起抑制作用；假設2：________________________；假設3：________________________。②結合上述假設，設計實驗方案進行探究。請在下表中寫出對應的實驗方案。限選試劑：濃硫酸、MnSO4溶液、石蕊溶液、NaOH溶液、蒸餾水。實驗方案預期現象與結論方案1:____若反應速率減慢，則假設1成立方案2:____若反應速率加快，則假設2成立方案3:____若反應速率加快，則假設3成立(3)草酸晶體的組成可用H2C2O4·xH2O表示。為了測定x的值，首先稱取Wg草酸晶體，配成100.00mL水溶液。取25.00mL所配制的草酸溶液，置于錐形瓶內，加入適量稀H2SO4后，用濃度為amol·L－1的KMnO4溶液滴定。①滴定過程中高錳酸鉀溶液應放在____(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。②若滴定時消耗VmLKMnO4溶液，則草酸溶液的物質的量濃度是____mol·L－1。③x＝_____(用含a、V、W的代數式表示)。(4)已知20℃時H2C2O4·2H2O的溶解度是9.5g。該溫度下用H2C2O4·2H2O____(填“能”或“不能”)配制1.0mol·L－1草酸溶液(忽略溶解過程中溶液體積的變化)。2．DCCNa(NaC3N3O3Cl2)常溫下為白色粉末狀晶體，難溶于冷水，常作高效廣譜消毒劑。某小組打算從下列裝置中選擇裝置制備高濃度的次氯酸鈉溶液，再加入氰尿酸溶液，在10℃下反應制備DCCNa并探究其性質(裝置可以不全選)。制備原理：2NaClO＋C3H3N3O3=NaC3N3O3Cl2＋NaOH＋H2O。回答下列問題：(1)按氣流從左至右，裝置連接順序為_____(填字母)。(2)C中反應的化學方程式為______________________。(3)反應過程中仍需不斷通入氯氣的原因是___________________。(4)反應結束后，B中濁液經過濾、_____、干燥得粗產品DCCNa。(5)探究DCCNa的漂白性資料顯示：DCCNa(相當于弱酸鹽)在水中能水解出次氯酸，在一些場合可以代替次氯酸。取一定質量樣品探究其漂白效率與溫度的關系，實驗結果如圖所示。①在盛裝紫色石蕊溶液的試管中加入足量的DCCNa樣品，振蕩，觀察到現象是________________________________________________。②解釋T0℃時漂白效率最高的原因______________________________________。(6)通過下列實驗檢測DCCNa樣品中有效氯的含量。檢測原理如下：①C3N3O3Cleq\o\al(－,2)＋H＋＋2H2O=C3H3N3O3＋2HClO②HClO＋2I－＋H＋=I2＋Cl－＋H2O③I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)準確稱取wg樣品，溶于無氧蒸餾水中配制成250mL溶液。取25.00mL所配制溶液于碘量瓶中，加入適量稀硫酸和過量KI溶液，密封在暗處靜置5min。用cmol·L－1Na2S2O3標準溶液進行滴定，加入淀粉指示劑，滴定至終點，消耗VmLNa2S2O3溶液。①該樣品的有效氯含量為________。(提示：該樣品的有效氯含量＝eq\f(測定中轉化為HClO的氯元素質量×2,樣品的質量)×100%)②其他操作均正確，下列情況會使測定結果偏高的是____(填字母)。A．加過量的硫酸 B．碘量瓶未干燥C．終點俯視讀數 D．用含氧水溶解樣品3．家庭裝修易產生甲醛，檢驗甲醛可用靈敏度較高的銀－Ferrozine法，測定原理為甲醛把Ag＋還原成銀，產生的銀與Fe3＋定量反應生成Fe2＋，Fe2＋與菲洛嗪(Ferrozine)形成有色配合物，通過測定吸光度計算出甲醛的含量。某學習小組類比此原理設計如下裝置測定新裝修居室內空氣中甲醛的含量(夾持裝置略去)。已知：甲醛能被銀氨溶液氧化生成CO2，氮化鎂與水反應放出NH3，毛細管內徑不超過1mm。(1)實驗時A裝置中反應的化學方程式為_________________，用飽和食鹽水代替水制備NH3的原因是_____________________。若把A裝置中試劑氮化鎂換成氧化鈣，則分液漏斗中應加入_____。(2)儀器B中裝有硝酸銀溶液，儀器B的名稱為____。(3)銀氨溶液的制備。關閉K1、K2，打開K3，打開____________，使飽和食鹽水慢慢滴入圓底燒瓶中，當觀察到B中白色沉淀恰好完全溶解時，_____________。(4)室內空氣中甲醛含量的測定。①用熱水浴加熱儀器B，打開K1，將可滑動隔板慢慢由最右端抽到最左端，吸入1L室內空氣，關閉K1，后續操作是________________________；再重復上述操作4次。毛細管的作用是________________________________________________。②向上述儀器B中充分反應后的溶液中加入稀硫酸調節溶液pH＝1，再加入足量硫酸鐵溶液，充分反應后立即加入菲洛嗪，Fe2＋與菲洛嗪形成有色物質，在562nm處測定吸光度，測得共生成Fe2＋1.12mg，則空氣中甲醛的含量為____mg·L－1。4．草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)是常用的分析試劑，利用下列裝置探究其熱穩定性及分解產物。已知裝置①用于制備N2；CO能與氯化鈀(PdCl2)溶液反應生成黑色的鈀粉。回答下列問題：(1)欲檢驗草酸亞鐵晶體分解產生的氣體成分，各儀器接口的連接順序是a→fg→mn→____；裝置⑥中X試劑為_______(填寫名稱)。(2)裝置①與⑤中酒精燈點燃的先后順序為____________，理由是________________________________________________。(3)若裝置③中出現黑色沉淀，寫出裝置③中發生反應的化學方程式________________________。(4)充分反應后，裝置⑤玻璃管中得到黑色固體，查閱資料得知黑色物質為純凈的氧化物，設計一個實驗，定性分析該黑色固體的成分。步驟1：取適量黑色固體置于試管中。步驟2：________________________________________________。(5)針對裝置⑤玻璃管中得到的黑色固體，研究發現不同溫度下產物不同。某研究小組取1.0g草酸亞鐵晶體，在不同溫度下，充分反應后所得固體的質量變化如圖所示。則B→C的反應方程式為________________________。5．某小組探究H2O2氧化性、還原性的變化規律。資料：Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2、2H2O2=2H2O＋O2↑(1)制備H2O2：將Na2O2溶于冰水中，產生少量氣泡，得溶液A。向A中加入過量稀H2SO4，得溶液B。溶Na2O2用冰水，目的是______________________________________。(2)檢驗H2O2：向溶液A、B中分別滴加適量酸性KMnO4溶液。Ⅰ.B中產生氣泡，滴入的溶液紫色褪去。MnOeq\o\al(－,4)發生還原反應：MnOeq\o\al(－,4)＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2OH2O2發生氧化反應：________________________。Ⅱ.A中滴入的溶液紫色褪去，有棕褐色固體生成，產生大量氣泡。推測固體可能含MnO2，對其產生的原因提出猜想：猜想1.MnOeq\o\al(－,4)有氧化性，能被還原為MnO2猜想2.Mn2＋有_____性，能與H2O2反應產生MnO2猜想3.……(3)探究猜想2的合理性，并分析Ⅰ中沒有產生棕褐色固體的原因，設計實驗如下：序號實驗試劑現象ⅰa生成棕褐色固體，產生大量氣泡ⅱb有少量氣泡ⅲH2O2溶液有少量氣泡ⅲ是ⅱ和ⅰ的對照實驗。①X是________。②a是________、b是________。③取ⅰ中棕褐色固體，滴加濃鹽酸，加熱，產生黃綠色氣體。(4)向一定濃度的H2O2溶液中加入少量MnO2，迅速產生大量氣泡；隨后加入H2SO4，固體溶解，氣泡產生明顯減弱。結合方程式解釋原因_________________________________。(5)綜上，H2O2做氧化劑還是做還原劑，與_____________________________等因素有關。6．(2023·河南鄭州一測)某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器和加熱裝置略)，驗證Fe3＋、Cl2、SO2氧化性的強弱。回答下列問題：(1)檢驗裝置氣密性后，打開K1、K2、K3、K4，從一端通一段時間N2。關閉K1、K3、K4。打開K2、活塞a，給A加熱。則B中發生反應的離子方程式為________________________。(2)B中溶液變黃時，停止加熱，關閉K2。打開活塞b，使約2mL的溶液流入試管D中，關閉活塞b，檢驗D中金屬陽離子的方法是_____________________________________________________________________________。(3)若要繼續證明Fe3＋和SO2氧化性的強弱，需要進行的操作是_______________________________________________________________________。(4)甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗，檢測結果如表所示，他們的檢測結果一定能夠證明氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2的是_____(填“甲”“乙”或“丙”)。過程(2)中溶液含有的離子過程(3)中溶液含有的離子甲既有Fe3＋又有Fe2＋有SOeq\o\al(2－,4)乙有Fe3＋無Fe2＋有SOeq\o\al(2－,4)丙有Fe3＋無Fe2＋有Fe2＋(5)檢驗結束后，將D換成盛有NaOH溶液的燒杯，打開K1、K2、K3、K4，關閉活塞a、c，打開活塞b，從兩端鼓入N2，這樣做的目的是___________________________________。課時跟蹤檢測（五十九）探究類綜合實驗1．(2023·青島模擬)草酸(H2C2O4)又稱為乙二酸，是一種二元中強酸，主要用作還原劑和漂白劑。將用硫酸酸化的0.2mol·L－1KMnO4溶液與0.5mol·L－1草酸溶液混合，發現開始一段時間反應速率較慢，溶液褪色不明顯，半分鐘后，反應速度加快，溶液快速褪色。(1)已知酸性溶液中KMnO4的還原產物是Mn2＋，H2C2O4的氧化產物是CO2。寫出上述反應的化學方程式________________________________________________。(2)某研究小組欲對產生上述實驗現象的影響因素進行探究。①提出合理假設。假設1：草酸反應時先電離出C2Oeq\o\al(2－,4)，再與MnOeq\o\al(－,4)反應，硫酸對草酸的電離起抑制作用；假設2：________________________；假設3：________________________。②結合上述假設，設計實驗方案進行探究。請在下表中寫出對應的實驗方案。限選試劑：濃硫酸、MnSO4溶液、石蕊溶液、NaOH溶液、蒸餾水。實驗方案預期現象與結論方案1:____若反應速率減慢，則假設1成立方案2:____若反應速率加快，則假設2成立方案3:____若反應速率加快，則假設3成立(3)草酸晶體的組成可用H2C2O4·xH2O表示。為了測定x的值，首先稱取Wg草酸晶體，配成100.00mL水溶液。取25.00mL所配制的草酸溶液，置于錐形瓶內，加入適量稀H2SO4后，用濃度為amol·L－1的KMnO4溶液滴定。①滴定過程中高錳酸鉀溶液應放在____(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。②若滴定時消耗VmLKMnO4溶液，則草酸溶液的物質的量濃度是____mol·L－1。③x＝_____(用含a、V、W的代數式表示)。(4)已知20℃時H2C2O4·2H2O的溶解度是9.5g。該溫度下用H2C2O4·2H2O____(填“能”或“不能”)配制1.0mol·L－1草酸溶液(忽略溶解過程中溶液體積的變化)。解析：(2)產生題給實驗現象的原因主要是半分鐘后反應速率加快，反應速率的影響因素主要有溫度、催化劑、濃度、壓強等。(3)①滴定過程中高錳酸鉀溶液應放在酸式滴定管中。②設草酸溶液的物質的量濃度是cmol·L－1，則根據對應關系有：2KMnO4～5H2C2O42mol5molaV×10－3mol0.025×cmoleq\f(2,aV×10－3)＝eq\f(5,0.025c)，解得：c＝eq\f(aV,10)。③由②中答案知，Wg草酸晶體的物質的量為eq\f(aV,10)mol·L－1×100.00×10－3L＝aV×10－2mol，則草酸晶體的摩爾質量為eq\f(Wg,aV×10－2mol)＝eq\f(100W,aV)g·mol－1，則有90＋18x＝eq\f(100W,aV)，解得x＝eq\f(50W,9aV)－5。(4)若要配制1.0mol·L－1草酸溶液，則在100g水(體積約100mL)中大約需要溶解12.6gH2C2O4·2H2O。而H2C2O4·2H2O20℃時的溶解度僅為9.5g，所以不能用H2C2O4·2H2O配制1.0mol·L－1草酸溶液。答案：(1)5H2C2O4＋2KMnO4＋3H2SO4=10CO2↑＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O(2)①Mn2＋對反應有催化作用，Mn2＋濃度逐漸增大，反應速率加快該反應是放熱反應，溫度逐漸升高，反應速率加快②實驗方案方案1：向反應液中加入少量的濃硫酸方案2：向反應液中加入MnSO4溶液方案3：反應開始時加熱反應液(3)①酸式②eq\f(aV,10)③eq\f(50W,9aV)－5(4)不能2．DCCNa(NaC3N3O3Cl2)常溫下為白色粉末狀晶體，難溶于冷水，常作高效廣譜消毒劑。某小組打算從下列裝置中選擇裝置制備高濃度的次氯酸鈉溶液，再加入氰尿酸溶液，在10℃下反應制備DCCNa并探究其性質(裝置可以不全選)。制備原理：2NaClO＋C3H3N3O3=NaC3N3O3Cl2＋NaOH＋H2O。回答下列問題：(1)按氣流從左至右，裝置連接順序為_____(填字母)。(2)C中反應的化學方程式為______________________。(3)反應過程中仍需不斷通入氯氣的原因是___________________。(4)反應結束后，B中濁液經過濾、_____、干燥得粗產品DCCNa。(5)探究DCCNa的漂白性資料顯示：DCCNa(相當于弱酸鹽)在水中能水解出次氯酸，在一些場合可以代替次氯酸。取一定質量樣品探究其漂白效率與溫度的關系，實驗結果如圖所示。①在盛裝紫色石蕊溶液的試管中加入足量的DCCNa樣品，振蕩，觀察到現象是________________________________________________。②解釋T0℃時漂白效率最高的原因______________________________________。(6)通過下列實驗檢測DCCNa樣品中有效氯的含量。檢測原理如下：①C3N3O3Cleq\o\al(－,2)＋H＋＋2H2O=C3H3N3O3＋2HClO②HClO＋2I－＋H＋=I2＋Cl－＋H2O③I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)準確稱取wg樣品，溶于無氧蒸餾水中配制成250mL溶液。取25.00mL所配制溶液于碘量瓶中，加入適量稀硫酸和過量KI溶液，密封在暗處靜置5min。用cmol·L－1Na2S2O3標準溶液進行滴定，加入淀粉指示劑，滴定至終點，消耗VmLNa2S2O3溶液。①該樣品的有效氯含量為________。(提示：該樣品的有效氯含量＝eq\f(測定中轉化為HClO的氯元素質量×2,樣品的質量)×100%)②其他操作均正確，下列情況會使測定結果偏高的是____(填字母)。A．加過量的硫酸 B．碘量瓶未干燥C．終點俯視讀數 D．用含氧水溶解樣品解析：(3)從制備原理可以看出，產物中有NaOH，通入氯氣將NaOH轉化成次氯酸鈉，原料利用率提高。(4)依題意，DCCNa難溶于冷水，故用冷水洗滌DCCNa產品。(5)①DCCNa是弱酸強堿鹽，DCCNa水溶液呈堿性且易水解生成HClO，故在紫色石蕊溶液中加入DCCNa樣品，振蕩，溶液先變藍色，后褪色。②T0℃之前，隨溫度升高，DCCNa水解程度增大，DCCNa的漂白性增強；T0℃之后，溫度升高，次氯酸分解速率增大，故漂白效率降低。(6)①由實驗原理可知測定中轉化為HClO的n(Cl)＝eq\f(1,2)n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝eq\f(1,2)cV×10－3mol，則該樣品的有效氯含量為eq\f(\f(cV,2000)mol×35.5g·mol－1×2,wg×\f(25.00mL,250mL))×100%＝eq\f(71cV,2w)%。②A項，加入過量硫酸，硫酸與Na2S2O3反應，Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，消耗標準溶液體積偏大，結果偏高；B項，碘量瓶未干燥，不影響測定結果；C項，終點俯視讀數，測得標準溶液體積偏小，測得結果偏低；D項，O2能氧化KI，O2＋4I－＋4H＋=2I2＋2H2O，消耗標準溶液體積偏大，結果偏高。答案：(1)C、A、B、D(2)Ca(ClO)2＋4HCl(濃)=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O(3)通入氯氣與生成的NaOH反應，提高原料利用率(答案合理即可)(4)冷水洗滌(5)①溶液先變藍色，后褪色②T0℃之前，隨著溫度升高，DCCNa水解程度增大；T0℃之后，隨著溫度升高，HClO分解速率增大，c(HClO)減小(答案合理即可)(6)①eq\f(71cV,2w)%②AD3．家庭裝修易產生甲醛，檢驗甲醛可用靈敏度較高的銀－Ferrozine法，測定原理為甲醛把Ag＋還原成銀，產生的銀與Fe3＋定量反應生成Fe2＋，Fe2＋與菲洛嗪(Ferrozine)形成有色配合物，通過測定吸光度計算出甲醛的含量。某學習小組類比此原理設計如下裝置測定新裝修居室內空氣中甲醛的含量(夾持裝置略去)。已知：甲醛能被銀氨溶液氧化生成CO2，氮化鎂與水反應放出NH3，毛細管內徑不超過1mm。(1)實驗時A裝置中反應的化學方程式為_________________，用飽和食鹽水代替水制備NH3的原因是_____________________。若把A裝置中試劑氮化鎂換成氧化鈣，則分液漏斗中應加入_____。(2)儀器B中裝有硝酸銀溶液，儀器B的名稱為____。(3)銀氨溶液的制備。關閉K1、K2，打開K3，打開____________，使飽和食鹽水慢慢滴入圓底燒瓶中，當觀察到B中白色沉淀恰好完全溶解時，_____________。(4)室內空氣中甲醛含量的測定。①用熱水浴加熱儀器B，打開K1，將可滑動隔板慢慢由最右端抽到最左端，吸入1L室內空氣，關閉K1，后續操作是________________________；再重復上述操作4次。毛細管的作用是________________________________________________。②向上述儀器B中充分反應后的溶液中加入稀硫酸調節溶液pH＝1，再加入足量硫酸鐵溶液，充分反應后立即加入菲洛嗪，Fe2＋與菲洛嗪形成有色物質，在562nm處測定吸光度，測得共生成Fe2＋1.12mg，則空氣中甲醛的含量為____mg·L－1。解析：(3)關閉K1、K2，打開K3，打開分液漏斗活塞和旋塞，氨氣和硝酸銀溶液反應，先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，當觀察到三頸燒瓶中白色沉淀恰好完全溶解時，關閉K3和分液漏斗旋塞。(4)①后續操作是打開K2，緩慢推動可滑動隔板，將氣體全部推出，再關閉K2，減少測定誤差。裝置中毛細管的作用是減小氣體的通入速率，使空氣中甲醛氣體被完全吸收。②甲醛和銀氨溶液加熱反應生成銀，銀被鐵離子氧化，由氧化還原反應及得失電子守恒可得關系式HCHO～4e－～4Fe2＋，所以4×eq\f(5x×10－3,30)＝eq\f(1.12×10－3,56)，解得x＝0.03。答案：(1)Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑飽和食鹽水和氮化鎂反應生成氨氣并能減緩生成氨氣的速率濃氨水(2)三頸燒瓶(或三口燒瓶)(3)分液漏斗活塞和旋塞關閉K3和分液漏斗旋塞(4)①打開K2，緩慢推動可滑動隔板，將氣體全部推出，再關閉K2減小氣體的通入速率，使空氣中甲醛氣體被完全吸收②0.034．草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)是常用的分析試劑，利用下列裝置探究其熱穩定性及分解產物。已知裝置①用于制備N2；CO能與氯化鈀(PdCl2)溶液反應生成黑色的鈀粉。回答下列問題：(1)欲檢驗草酸亞鐵晶體分解產生的氣體成分，各儀器接口的連接順序是a→fg→mn→____；裝置⑥中X試劑為_______(填寫名稱)。(2)裝置①與⑤中酒精燈點燃的先后順序為____________，理由是________________________________________________。(3)若裝置③中出現黑色沉淀，寫出裝置③中發生反應的化學方程式________________________。(4)充分反應后，裝置⑤玻璃管中得到黑色固體，查閱資料得知黑色物質為純凈的氧化物，設計一個實驗，定性分析該黑色固體的成分。步驟1：取適量黑色固體置于試管中。步驟2：________________________________________________。(5)針對裝置⑤玻璃管中得到的黑色固體，研究發現不同溫度下產物不同。某研究小組取1.0g草酸亞鐵晶體，在不同溫度下，充分反應后所得固體的質量變化如圖所示。則B→C的反應方程式為________________________。解析：(1)裝置②的作用是檢驗CO2，裝置③的作用是檢驗CO，裝置④的作用是干燥、除去水，裝置⑥中需要裝入無水硫酸銅，用來檢驗產物中是否含有水，由此可以得出各儀器接口的連接順序為a→fg→mn→hk→bc→de。(2)裝置①用來制備N2，通過N2排出裝置中的O2、CO2及水蒸氣，防止它們干擾草酸亞鐵分解產物的判斷，所以裝置①與⑤中酒精燈點燃的先后順序應該是先點燃①處，后點燃⑤處。(3)根據信息，可以得出PdCl2被CO還原為Pd，CO轉化成CO2，所以反應方程式為CO＋PdCl2＋H2O=2HCl＋Pd↓＋CO2。(4)根據試題提供信息，產物為黑色純凈的氧化物，可以通過檢驗是僅含有＋2價Fe還是＋2、＋3價Fe均存在，得出結論，具體操作應該為：加入適量的稀硫酸，溶解，使之轉化為離子，取適量所得溶液，檢驗離子的成分，滴加KSCN溶液，若不顯紅色，則一定僅為FeO固體，若顯紅色，則原固體為Fe3O4。(5)根據FeC2O4·2H2O的摩爾質量為180g·mol－1，FeC2O4的摩爾質量為144g·mol－1，FeO的摩爾質量為72g·mol－1，FeO1.33的摩爾質量為77.3g·mol－1(Fe3O4的摩爾質量為232g·mol－1)，結合圖像數據可以得出：B為FeC2O4、C為FeO，由此可以得出B→C的反應方程式為FeC2O4eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋CO↑＋CO2↑。答案：(1)hk→bc→de無水硫酸銅(2)先點燃①處，后點燃⑤處裝置①加熱制備N2，排除裝置中O2、CO2及水蒸氣的干擾(3)CO＋PdCl2＋H2O=2HCl＋Pd↓＋CO2(4)加入適量的稀硫酸，溶解，取適量所得溶液，滴加KSCN溶液，若不顯紅色，則該固體為FeO；若顯紅色，則該固體為Fe3O4(5)FeC2O4eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋CO↑＋CO2↑5．某小組探究H2O2氧化性、還原性的變化規律。資料：Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2、2H2O2=2H2O＋O2↑(1)制備H2O2：將Na2O2溶于冰水中，產生少量氣泡，得溶液A。向A中加入過量稀H2SO4，得溶液B。溶Na2O2用冰水，目的是______________________________________。(2)檢驗H2O2：向溶液A、B中分別滴加適量酸性KMnO4溶液。Ⅰ.B中產生氣泡，滴入的溶液紫色褪去。MnOeq\o\al(－,4)發生還原反應：MnOeq\o\al(－,4)＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2OH2O2發生氧化反應：________________________。Ⅱ.A中滴入的溶液紫色褪去，有棕褐色固體生成，產生大量氣泡。推測固體可能含MnO2，對其產生的原因提出猜想：猜想1.MnOeq\o\al(－,4)有氧化性，能被還原為MnO2猜想2.Mn2＋有_____性，能與H2O2反應產生MnO2猜想3.……(3)探究猜想2的合理性，并分析Ⅰ中沒有產生棕褐色固體的原因，設計實驗如下：序號實驗試劑現象ⅰa生成棕褐色固體，產生大量氣泡ⅱb有少量氣泡ⅲH2O2溶液有少量氣泡ⅲ是ⅱ和ⅰ的對照實驗。①X是________。②a是________、b是________。③取ⅰ中棕褐色固體，滴加濃鹽酸，加熱，產生黃綠色氣體。(4)向一定濃度的H2O2溶液中加入少量MnO2，迅速產生大量氣泡；隨后加入H2SO4，固體溶解，氣泡產生明顯減弱。結合方程式解釋原因_________________________________。(5)綜上，H2O2做氧化劑還是做還原劑，與_____________________________等因素有關。解析：(1)Na2O2和H2O反應放熱，而H2O2受熱易分解，故溶Na2O2用冰水，可降低溫度、減緩過氧化氫分解。(2)H2O2發生氧化反應時有元素化合價升高，故H2O2失去電子生成O2。猜想2中Mn2＋→MnO2，Mn的化合價升高，故Mn2＋有還原性，被H2O2氧化。(3)①猜想2中的反應原理是Mn2＋＋H2O2=MnO2＋2H＋，故X是含Mn2＋的鹽(如MnSO4)。②根據③取ⅰ中棕褐色固體，滴加濃鹽酸，加熱，產生黃綠色氣體可知ⅰ中產生的棕褐色固體為MnO2，結合檢驗H2O2時A中產生的現象，知a是H2O2、NaOH，ⅲ是H2O2的水溶液，與ⅱ中產生的現象基本一致，故b為H2O2、H2SO4。(5)綜合(2)(3)中探究可知，H2O2做氧化劑還是做還原劑，與其他反應物的氧化性、還原性以及溶液的酸堿性等因素有關。答案：(1)降低溫度、減緩過氧化氫分解(2)H2O2－2e－=2H＋＋O2↑還原(3)①MnSO4②H2O2、NaOHH2O2、H2SO4(4)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑，H2O2＋MnO2＋2H＋=Mn2＋＋O2↑＋2H2O，前者MnO2做催化劑，后者MnO2做氧化劑(5)其他反應物的氧化性、還原性以及溶液的酸堿性6．(2023·河南鄭州一測)某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器和加熱裝置略)，驗證Fe3＋、Cl2、SO2氧化性的強弱。回答下列問題：(1)檢驗裝置氣密性后，打開K1、K2、K3、K4，從一端通一段時間N2。關閉K1、K3、K4。打開K2、活塞a，給A加熱。則B中發生反應的離子方程式為________________________。(2)B中溶液變黃時，停止加熱，關閉K2。打開活塞b，使約2mL的溶液流入試管D中，關閉活塞b，檢驗D中金屬陽離子的方法是_________________________________________