【題目】(16分)
某小組在驗證反應“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+,發(fā)現和探究過程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。
(1)檢驗產物
①取少量黑色固體,洗滌后,_______(填操作和現象),證明黑色固體中含有Ag。
②取上層清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀,說明溶液中含有_______________。
(2)針對“溶液呈黃色”,甲認為溶液中有Fe3+,乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+,乙依據的原理是___________________(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗:
①取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實了甲的猜測。同時發(fā)現有白色沉淀產生,且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時間有關,對比實驗記錄如下:
序號 | 取樣時間/min | 現象 |
ⅰ | 3 | 產生大量白色沉淀;溶液呈紅色 |
ⅱ | 30 | 產生白色沉淀;較3 min時量少;溶液紅色較3 min時加深 |
ⅲ | 120 | 產生白色沉淀;較30 min時量少;溶液紅色較30 min時變淺 |
(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN)
② 對Fe3+產生的原因作出如下假設:
假設a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產生Fe3+;
假設b:空氣中存在O2,由于________(用離子方程式表示),可產生Fe3+;
假設c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可產生Fe3+;
假設d:根據_______現象,判斷溶液中存在Ag+,可產生Fe3+。
③ 下列實驗Ⅰ可證實假設a、b、c不是產生Fe3+的主要原因。實驗Ⅱ可證實假設d成立。
實驗Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時間取上層清液滴加KSCN溶液,3 min時溶液呈淺紅色,30 min后溶液幾乎無色。
實驗Ⅱ:裝置如圖。其中甲溶液是________,操作及現象是________________。
(3)根據實驗現象,結合方程式推測實驗ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因:______。
【答案】
(1)①加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產生白色沉淀。(或者加入足量稀鹽酸(或稀硫酸),固體未完全溶解)。②Fe2+ (2)Fe+2Fe3+=3Fe2+ 。②4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O 、白色沉淀 ③0.05 mol·L-1 NaNO3溶液 、 FeCl2溶液(或FeSO4溶液)、按圖連接好裝置,電流表指針發(fā)生偏轉,分別取電池工作前與工作一段時間后左側燒杯中溶液,同時滴加KSCN溶液,后者紅色更深。(3)溶液中存在反應:①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應開始時,c(Ag+)大,以反應①②為主,c(Fe3+)增大。約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應③為主,c(Fe3+)減小。
【解析】(1)①黑色固體中含有過量鐵,如果同時含有銀,則可以加入HCl或H2SO4溶解Fe,而銀不能溶解。或者先用硝酸溶解固體,再用HCl檢驗Ag+。正確答案:加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產生白色沉淀。(或者加入足量稀鹽酸(或稀硫酸),固體未完全溶解)。②K3[Fe(CN)3]是檢驗Fe2+的試劑,所以產生藍色沉淀說明含有Fe2+。正確答案:Fe2+。(2)過量鐵粉與Fe3+反應生成Fe2+,即Fe+2Fe3+=3Fe2+。正確答案:Fe+2Fe3+=3Fe2+。②O2氧化Fe2+生成Fe3+的反應為4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O。白色沉淀是AgSCN,所以實驗可以說明含有Ag+,Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+。正確答案:4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O 、白色沉淀。③證明假設abc錯誤,就是排除Ag+時實驗比較,相當于沒有Ag+存在的空白實驗,考慮其他條件不要變化,可以選用0.05 mol·L-1 NaNO3溶液。原電池實驗需要證明的是假設d的反應Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能夠實現,所以甲池應當注入FeCl2(或者FeSO4溶液)。假設d成立,則上述原電池中能夠產生電流,左側溶液中生成的Fe3+遇到KSCN時紅色會更深。正確答案:0.05 mol·L-1 NaNO3溶液、 FeCl2溶液(或FeSO4溶液)、按圖連接好裝置,電流表指針發(fā)生偏轉,分別取電池工作前與工作一段時間后左側燒杯中溶液,同時滴加KSCN溶液,后者紅色更深。(3)由于存在過量鐵粉,溶液中存在反應有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ,反應生成的Fe2+能夠被Ag+氧化發(fā)生反應②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,生成的Fe3+與過量鐵粉發(fā)生反應③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應開始時,c(Ag+)大,以反應①②為主,c(Fe3+)增大。約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應③為主,c(Fe3+)減小。正確答案:溶液中存在反應:①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應開始時,c(Ag+)大,以反應①②為主,c(Fe3+)增大。約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應③為主,c(Fe3+)減小。
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【題目】下列說法正確的是
A. SiH4比CH4穩(wěn)定
B. O2-半徑比F-的小
C. Na和Cs屬于第ⅠA族元素,Cs失電子能力比Na的強
D. P和As屬于第ⅤA族元素,H3PO4酸性比H3AsO4的弱
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【題目】聚維酮碘的水溶液是一種常見的碘伏類緩釋消毒劑,聚維酮通過氫鍵與HI3形成聚維酮碘,其結構表示如下:
(圖中虛線表示氫鍵)
下列說法不正確的是
A.聚維酮的單體是
B.聚維酮分子由(m+n)個單體聚合而成
C.聚維酮碘是一種水溶性物質
D.聚維酮在一定條件下能發(fā)生水解反應
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【題目】2016年IUPAC命名117號元素為TS(中文名“”,tián),TS的原子核外最外層電子數是7.下列說法不正確的是
A.TS是第七周期第ⅦA族元素 B.TS的同位素原子具有相同的電子數
C.TS在同族元素中非金屬性最弱 D.中子數為176的TS核素符號是
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【題目】蛋白質是生命活動的物質基礎,下列關于蛋白質的說法正確的是( )
A. 是一種油脂 B. 僅由三種元素組成
C. 可水解成氨基酸 D. 與淀粉互為同分異構體
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【題目】對某醋酸稀溶液中加入CH3COONa固體時,下列敘述正確的是
A.加入醋酸鈉顯堿性,使醋酸的電離程度增大B.醋酸根的濃度減小
C.溶液的c(H+)減小D.溶液的導電性不變
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【題目】隨著人們生活節(jié)奏的加快,方便的小包裝食品受到青睞。為了延長食品的保質期,防止食品受潮及氧化變質,在包裝袋中應放入的化學物質是
A. 無水硫酸銅、蔗糖 B. 硅膠、硫酸亞鐵
C. 食鹽、鐵粉 D. 生石灰、食鹽
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【題目】通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3 )。下列說法不正確的是
①C(s) + H2O(g)CO(g) + H2 (g) ΔH1 = a kJ·mol-1
②CO(g) + H2O(g)CO2 (g) + H2 (g) ΔH 2 = b kJ·mol-1
③CO2 (g) + 3H2 (g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH 3 = c kJ·mol-1
④2CH3OH(g)CH3OCH3 (g) + H2O(g) ΔH 4 = d kJ·mol-1
A. 反應①、②為反應③提供原料氣
B. 反應③也是 CO2資源化利用的方法之一
C. 反應CH3OH(g)CH3OCH3 (g) +H2O(l)的ΔH =kJ·mol-1
D. 反應 2CO(g) + 4H2 (g) CH3OCH3 (g) + H2O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol-1
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