Question

實驗室可用K₂Cr₂O₇固體與濃鹽酸混合加熱制備氯氣（K₂Cr₂O₇被還原為Cr³⁺)。
(1)K₂Cr₂O₇與濃鹽酸反應的化學方程式為_______；若反應中轉移3 mol 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，某化學興趣小組進行如下實驗：
①提出假設
假設1：Cl^-濃度對反應有影響；
假設2：H⁺濃度對反應有影響；
假設3： _____________________。
②設計實驗方案，進行實驗。寫出實驗步驟及預期現象和結論。
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	預期現象和結論
步:1：向盛有K2Cr2O7固體的A、B兩試管中分別加入一定量的稀鹽酸。
步驟2：
步驟3：

 

Answer 1

（1）K₂Cr₂O₇＋14HCl(濃)2KCl＋2CrCl₃＋3Cl₂↑＋7H₂O      0.5
（2）①Cl^－濃度、H⁺ 濃度對反應都有影響 
②

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，則假設1成立； ㈡若試紙未變藍，則假設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，則假設2成立 ㈡若試紙未變藍，結合步驟2中的㈡，則假設3成立

 
（其它合理答案也可給分）

試題分析：（1）根據題意，Cr被還原為Cr³⁺，Cl^-被氧化為Cl₂，然后依據氧化還原反應電子得失守恒和原子守恒可寫出方程式。依據方程式，消耗1mol K₂Cr₂O₇轉移電子6mol，轉移3mol電子時消耗0.5mol K₂Cr₂O₇。
（2）①根據假設1和假設2，假設3應為假設1、2的綜合。
②依據假設，可知步驟一為對照實驗標準，步驟二、三應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，改變氫離子濃度可通過加入濃硫酸實現。然后用濕潤的淀粉KI實質檢驗是否產生Cl₂。