Question

Ⅰ．某化學(xué)興趣小組探究飽和氯水與石灰石的反應(yīng)，并制取較濃的HClO溶液和對(duì)所得溶液中的部分陰離子進(jìn)行檢驗(yàn)．

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
步驟1	在試管中加入過(guò)量的塊狀碳酸鈣，再加入約20mL飽和氯水，充分反應(yīng)，過(guò)濾，將濾液分為若干份．	有少量氣泡產(chǎn)生，溶液的黃綠色褪去．
步驟2	將第一份濾液與稀鹽酸混合．	產(chǎn)生大量氣泡．
步驟3	將第二份濾液加熱．	溶液變渾濁，且有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生．

（1）用平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)解釋石灰石溶解氯水的原因______．
（2）步驟2、步驟3的實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩际莀_____，為達(dá)到該實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，還可以采取的方法是______．
（3）請(qǐng)你設(shè)計(jì)-個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，證明步驟1所得濾液中的HClO濃度比飽和氯水中HClO濃度大：______．
Ⅱ．摩爾鹽[（NH₄）₂SO₄?FeSO₄?6H₂O]在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，是化學(xué)分析中常用的還原劑．某研究性學(xué)習(xí)小組按以下步驟制取摩爾鹽：
①用30%的NaOH溶液和廢鐵屑混合、煮沸、冷卻、分離；
②用①處理過(guò)的鐵屑和稀H₂SO₄反應(yīng)制取FeSO₄；
③將②制得的FeSO₄溶液與[（NH₄）₂SO₄溶液混合，結(jié)晶得到摩爾鹽．
試回答下列問(wèn)題：
（1）如何從溶液中分解出摩爾鹽？
（2）如何設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明得到的產(chǎn)品中有Fe²⁺？
（3）為了確定產(chǎn)品中亞鐵離子的含量，某研究小組用KMnO₄酸性溶液進(jìn)行滴定，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式：______．
（4）現(xiàn)有等濃度的①（NH₄）₂CO₃　②（NH₄）₂SO₄�、郏∟H₄）₂Fe（SO₄）₂溶液，其中c（NH₄⁺）由大到小的順序是：______（填序號(hào)）．

Answer 1

解：Ⅰ．（1）石灰石水存在溶解平衡：CaCO₃（S）=Ca²⁺（aq）+CO₃^2-（aq），氯水中存在平衡：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，加入到氯水中又有發(fā)生：2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑，H^+-的濃度減少，平衡正向移動(dòng)，
故答案為：將石灰石放在水中有CaCO₃（S）=Ca²⁺（aq）+CO₃^2-（aq）平衡存在，氯水中存在Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡，加入到氯水中又有2H⁺+CO₃^2-=H₂O+CO₂↑發(fā)生，H^+-的濃度減少，平衡正向移動(dòng)，石灰石溶解了氯水；
（2）因?yàn)樘妓徕}是過(guò)量的，碳酸鈣和二氧化碳和水反應(yīng)生成了可溶于水的碳酸氫鈣，溶液中存在HCO₃^-，加入鹽酸生成二氧化碳?xì)怏w，加熱時(shí)碳酸氫鈣分解生成CaCO₃和CO₂，加入NaOH有碳酸鈣沉淀生成，
故答案為：檢驗(yàn)HCO₃^-離子；另取一份濾液，加入NaOH溶液，觀察有無(wú)沉淀產(chǎn)生；
（3）HClO的濃度越大，漂白效果會(huì)越好，可同時(shí)將濾液和飽和氯水滴在有色布條上，比較有色布條褪色的快慢，
故答案為：同時(shí)將濾液和飽和氯水滴在有色布條上，比較有色布條褪色的快慢；
Ⅱ．（1）將溶液加熱濃縮，然后冷卻結(jié)晶過(guò)濾，可得摩爾，故答案為：小心加熱濃縮溶液，然后冷卻結(jié)晶過(guò)濾；
（2）將少許所得晶體放入KSCN溶液不變色，說(shuō)明沒(méi)有Fe³⁺，再向溶液中加入氯水后變成血紅色，則含有Fe²⁺，
故答案為：將少許所得晶體放入KSCN溶液不變色，再向溶液中加入氯水后變成血紅色；
（3）亞鐵離子和KMnO₄酸性溶液反應(yīng)得到Fe³⁺，Mn²⁺，MnO₄^-中錳由+7價(jià)降為+2價(jià)，得到5個(gè)電子，F(xiàn)e²⁺中鐵由+2升高到+3價(jià)，失去1個(gè)電子，依據(jù)電子守恒，亞鐵離子前乘5，MnO₄^-前乘1，依據(jù)原子守恒和電荷守恒得到反應(yīng)的離子方程式為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
（4）在三種溶液中銨根離子均會(huì)水解，銨根離子水解呈酸性．在（NH₄）₂CO₃溶液中，由于碳酸根離子水解呈堿性，因此碳酸根離子的存在會(huì)促進(jìn)銨根離子的水解，c（NH₄⁺）增大，在（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液中，由于亞鐵離子水解也呈酸性，因此亞鐵離子的存在會(huì)抑制銨根離子的水解，平衡向左移動(dòng)，c（NH₄⁺）減少，所以c（NH₄⁺）由大到小的順序③②①，故答案為：③②①．
分析：Ⅰ．（1）根據(jù)生成物濃度減少對(duì)化學(xué)平衡的影響；
（2）根據(jù)碳酸鈣和二氧化碳和水反應(yīng)生成了可溶于水的碳酸氫鈣，溶液中存在HCO₃^-，加入鹽酸生成二氧化碳?xì)怏w，加入NaOH有碳酸鈣沉淀生成；
（3）HClO的濃度越大，漂白效果會(huì)越好；
Ⅱ．（1）根據(jù)可溶物溶質(zhì)的分離方法：加熱濃縮溶液，然后冷卻結(jié)晶過(guò)濾；
（2）根據(jù)遇KSCN溶液呈血紅色是Fe³⁺的特征反應(yīng)，所以先加KSCN溶液，確定是否含有Fe³⁺；如果沒(méi)有Fe³⁺，根據(jù)氯水的性質(zhì)，再向溶液中加入氯水，觀察溶液的顏色是否變化，從而確定是否含有Fe²⁺；
（3）據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)確定產(chǎn)物，然后根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平寫出離子方程式；
（4）加入與原水解離子的水解性質(zhì)相同的，對(duì)原水解離子有抑制作用；加入與原水解離子的水解性質(zhì)相反的，對(duì)原水解離子有促進(jìn)作用．
點(diǎn)評(píng)：本題以較濃的HClO溶液、莫爾鹽的制備為載體，考查了離子的檢驗(yàn)、物質(zhì)分離提純等實(shí)驗(yàn)操作、氧化還原反應(yīng)滴定應(yīng)用，離子濃度大小比較，以及在新情境下綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力等．題目有一定的難度．需學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與靈活運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力．