【題目】某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)FeCl3分別與Na2SO3、NaHSO3的反應(yīng)進(jìn)行探究。

(甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn))

裝置

編號(hào)

試劑X

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

I

Na2SO3溶液(pH≈9)

閉合開關(guān)后靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

II

NaHSO3溶液(pH≈5)

閉合開關(guān)后靈敏電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)

(1)配制FeCl3溶液時(shí),先將FeCl3溶于濃鹽酸,再稀釋至指定濃度。結(jié)合化學(xué)用語說明濃鹽酸的作用:。

(2)甲同學(xué)探究實(shí)驗(yàn)I的電極產(chǎn)物______________

①取少量Na2SO3溶液電極附近的混合液,加入______________,產(chǎn)生白色沉淀,證明產(chǎn)生了。

②該同學(xué)又設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究另一電極的產(chǎn)物,其實(shí)驗(yàn)方案為______________。

(3)實(shí)驗(yàn)I中負(fù)極的電極反應(yīng)式為______________。

(乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn))

乙同學(xué)進(jìn)一步探究FeCl3溶液與NaHSO3溶液能否發(fā)生反應(yīng),設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)并記錄如下:

裝置

編號(hào)

反應(yīng)時(shí)間

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

III

0~1 min

產(chǎn)生紅色沉淀,有刺激性氣味氣體逸出

1~30 min

沉淀迅速溶解形成紅色溶液,隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬髱缀鯚o色

30 min

與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色,隨后逐漸變?yōu)闇\橙色

(4)乙同學(xué)認(rèn)為刺激性氣味氣體的產(chǎn)生原因有兩種可能,用離子方程式表示②的可能原因。

Fe3+3 Fe(OH)3 3SO2;②______________。

(5)查閱資料:溶液中Fe3+、、OH三種微粒會(huì)形成紅色配合物并存在如下轉(zhuǎn)化:

從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個(gè)角度解釋1~30 min的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:______________。

(6)解釋30 min后上層溶液又變?yōu)闇\紅色的可能原因:______________

(實(shí)驗(yàn)反思)

(7)分別對(duì)比III、IIIII,FeCl3能否與Na2SO3NaHSO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)和有關(guān)(寫出兩條)______________。

【答案】Fe3+3H2OFe(OH)33H+,鹽酸抑制氯化鐵水解 足量鹽酸和BaCl2溶液 取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,證明產(chǎn)生了Fe2+ 3SO32-+2e-+H2O=SO42-+2HSO3- H++HSO3-=H2O+SO2 生成紅色配合物的反應(yīng)速率快紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;在O2的作用下,橙色的HOFeOSO2濃度下降,平衡不斷正向移動(dòng),最終溶液幾乎無色 反應(yīng)后的Fe2+被空氣氧化為Fe3+,過量的電離提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-OH三種微粒會(huì)繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物 溶液pH不同、Na2SO3、NaHSO3溶液中SO32-濃度不同(Na2SO3NaHSO3不同,或Na2SO3NaHSO3的陰離子不同)、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物

【解析】

本題為實(shí)驗(yàn)探究題。

1)本小題為鹽類水解的應(yīng)用,為抑制鹽的水解,在配置某些強(qiáng)酸弱堿鹽溶液時(shí)可加入相應(yīng)的酸,如配制FeCl3溶液時(shí),先將FeCl3溶于濃鹽酸,抑制氯化鐵水解。

2)①本小題考查的是硫酸根離子的檢驗(yàn),向溶液中滴加鹽酸和BaCl2溶液時(shí)產(chǎn)生白色沉淀且白色沉淀不溶于鹽酸,證明溶液中含硫酸根離子。

②本小題考查的是亞鐵離子的檢驗(yàn),亞鐵離子遇鐵氰化鉀產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。

3)本小題考查的是電極反應(yīng)式的書寫,負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。

4)②本小題考查的是鹽類的水解,水解使溶液酸堿性相反的某些鹽可發(fā)生雙水解。

5)(6)兩小題考查的是平衡移動(dòng)的影響條件,當(dāng)生成物的濃度減小時(shí)平衡向正向移動(dòng),則在O2的作用下,橙色的HOFeOSO2濃度下降,平衡不斷正向移動(dòng),;當(dāng)反應(yīng)物的濃度增大時(shí)平衡向正向移動(dòng),則反應(yīng)后的Fe2+被空氣氧化為Fe3+,過量的HSO3-電離提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-OH三種微粒會(huì)繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物,平衡不斷正向移動(dòng),則30 min后與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色,隨后逐漸變?yōu)闇\橙色。。

7III實(shí)驗(yàn)中亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的pH不同,溶液中SO32-濃度不同,與FeCl3反應(yīng)的現(xiàn)象也不同,是影響與FeCl3是否發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原因之一;IIIII實(shí)驗(yàn)中NaHSO3FeCl3一個(gè)接觸,一個(gè)沒接觸,反應(yīng)現(xiàn)象不同,是影響與FeCl3是否發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原因之一。

1)氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽,在水中會(huì)發(fā)生水解,水解方程式為Fe3+3H2OFe(OH)33H+,則在配制FeCl3溶液時(shí),先將FeCl3溶于濃鹽酸,抑制氯化鐵水解。本小題答案為:Fe3+3H2OFe(OH)33H+,鹽酸抑制氯化鐵水解。

2)①實(shí)驗(yàn)I中試劑X為亞硫酸鈉,亞硫酸鈉溶液中的亞硫酸根離子在此電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子,當(dāng)向此電極產(chǎn)物中滴加鹽酸和BaCl2溶液時(shí)產(chǎn)生白色沉淀且白色沉淀不溶于鹽酸,證明此電極產(chǎn)物為硫酸根離子。本小題答案為:足量鹽酸和BaCl2溶液。

Fe3+得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe2+,則探究這一電極的產(chǎn)物時(shí)可取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液,Fe2+遇鐵氰化鉀產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。本小題答案為:取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,證明產(chǎn)生了Fe2+

3)負(fù)極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng),亞硫酸鈉中的硫元素化合價(jià)由+4價(jià)升高到+6價(jià)失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則亞硫酸鈉對(duì)應(yīng)的一極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為3SO32-+2e-+H2O=SO42-+2HSO3-。本小題答案為:3SO32-+2e-+H2O=SO42-+2HSO3-。

4)②FeCl3為強(qiáng)酸弱堿鹽水解顯酸性,溶液中的氫離子再與亞硫酸氫根離子發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)H++HSO3-=H2O+SO2。本小題答案為:H++HSO3-=H2O+SO2。

51~0 min的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為沉淀迅速溶解形成紅色溶液,隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬,之后幾乎無色,可見生成紅色配合物的反應(yīng)速率快,紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;是因?yàn)樵?/span>O2的作用下,橙色的HOFeOSO2濃度下降,平衡不斷正向移動(dòng),最終溶液幾乎無色 。本小題答案為:生成紅色配合物的反應(yīng)速率快紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;在O2的作用下,橙色的HOFeOSO2濃度下降,平衡不斷正向移動(dòng),最終溶液幾乎無色。

6)反應(yīng)后的Fe2+被空氣氧化為Fe3+,過量的HSO3-電離提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH三種微粒會(huì)繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物,則30 min后與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色,隨后逐漸變?yōu)闇\橙色。本小題答案為:反應(yīng)后的Fe2+被空氣氧化為Fe3+,過量的HSO3-電離提供SO32-,溶液中Fe3+SO32-、OH三種微粒會(huì)繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物。

7III實(shí)驗(yàn)中亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的pH不同,溶液中SO32-濃度不同,與FeCl3反應(yīng)的現(xiàn)象也不同,是影響與FeCl3是否發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原因之一;IIIII實(shí)驗(yàn)中NaHSO3FeCl3一個(gè)接觸,一個(gè)沒接觸,反應(yīng)現(xiàn)象不同,是影響與FeCl3是否發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原因之一。本小題答案為:溶液pH不同、Na2SO3、NaHSO3溶液中SO32-濃度不同(Na2SO3NaHSO3不同,或Na2SO3NaHSO3的陰離子不同)、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】圖中,A是固體金屬單質(zhì),燃燒時(shí)火焰呈黃色,B為淡黃色固體。請(qǐng)回答下列問題:

1)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:

BD_____。

AC_____

BC_____。

2)寫出B物質(zhì)的一種重要用途___。

3A的保存方法是___

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【題目】25時(shí),向25 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1醋酸溶液,滴定曲線如圖所示,下列說法正確的是

A.在A、B間任一點(diǎn)的溶液中一定都有:c(Na)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H)

B.Ka(CH3COOH)=

C.C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中,水電離出的H+濃度大于10-7 mol·L-1

D.D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中,存在如下關(guān)系:c(CH3COO)-c(CH3COOH)=2c(H)-c(OH)

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【題目】反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-57kJ·mol-1,在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說法正確的為( 。

A. A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺

B. A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C

C. A、C兩點(diǎn)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:A>C

D. 由狀態(tài)A到狀態(tài)B,可以采用降溫的方法

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【題目】對(duì)汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體(CO、NO等)相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體。

(1)2CO(g)+2NO(g)===2CO2(g)+N2(g) ΔH<0,對(duì)于該反應(yīng),溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時(shí),下列圖像正確的是________(填代號(hào))。

(2)汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。830℃時(shí)在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中,起始時(shí)按照下表進(jìn)行投料,達(dá)到平衡狀態(tài),K=1.0。

起始物質(zhì)的量

n(H2O)/mol

0.10

0.20

0.20

n(CO)/mol

0.10

0.10

0.20

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________________。

②乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為________

比較甲、丙兩容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率:甲________丙(填“>”、“=”或“<”)。

③丙容器中,通過改變溫度,使CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,則溫度________(填“升高”或“降低”)。

(3)以天然氣為原料制備甲醇的方法有水煤氣法和直接氧化法。涉及的反應(yīng)有:

直接氧化法: 2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH1=-251kJ·mol-1

水煤氣法: 2CH4(g)+O2(g)=2CO(g) +4H2(g) ΔH2=-70.8kJ·mol-1

CO(g) +2H2(g) =CH3OH(g) ΔH3

則ΔH3=__________kJ·mol-1

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【題目】下列有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

A

向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成

該溶液中一定含有

B

向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不顯紅色;再向溶液中加入幾滴新制的氯水,溶液變?yōu)榧t色

該溶液中一定含有

C

將某氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色

該氣體一定為

D

將少量有機(jī)物滴加到新制氫氧化銅溶液中,充分振蕩,未見紅色沉淀生成

該有機(jī)物不含醛基

A. AB. BC. CD. D

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【題目】航天飛機(jī)用鋁粉與高氯酸銨(NH4ClO4)的混合物為固體燃料,點(diǎn)燃時(shí)鋁粉放熱引發(fā)高氯酸銨分解。生成氮?dú)狻⒙葰、氧氣還有水。完成下列填空:

(1)Al原子的最外層電子排布式為_____________,其電子云形狀有____種。

(2)氯元素在元素周期表中的位置是_________,氮氧兩元素非金屬性強(qiáng)的是______。

(3)上述分解反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是________,1mol NH4ClO4分解時(shí)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為_________。

(4)NH4ClO4溶液中各離子濃度由大到小的排列順序?yàn)?/span>___________。

(5)以AlCl3溶液為原料制取無水AlCl3,先制得AlCl3·6H2O晶體,主要操作包括____________,再在干燥的HCl氣流中加熱AlCl3·6H2O晶體,能進(jìn)一步制取無水AlCl3,試結(jié)合化學(xué)方程式說明原因:_____。

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【題目】利用廢鐵屑(主要成分為Fe,還含有C,S,P)制取高效凈水劑K2FeO4流程如圖:

下列說法不正確的是

A. 廢鐵屑在酸溶前可用熱的純堿溶液去油污

B. 步驟②是將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3

C. 步驟③中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-=FeO42-+3Cl-+4H++H2O

D. 步驟④中反應(yīng)能發(fā)生的原因是在相同條件下,K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4

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【題目】以甲醛和苯酚為主要原料,經(jīng)下列轉(zhuǎn)化可合成酚醛樹脂和重要的有機(jī)合成中間體D(部分反應(yīng)條件和產(chǎn)物已略去)

已知:R1CH2COOCH2+R2COOCH3CH3OH+

請(qǐng)回答下列問題:

(1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型為___________;A的化學(xué)名稱為___________

(2)C中所含官能團(tuán)的名稱為___________;D的分子式為___________。

(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為______________________。

(4)A的下列性質(zhì)中,能反映支鏈對(duì)苯環(huán)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的是___________(填字母)。

a.能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

b.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

c.向稀溶液中加入濃溴水后,產(chǎn)生沉淀

(5)芳香化合物E(C8H10O2)B的水解產(chǎn)物互為同分異構(gòu)體,1molE可與2 mol NaOH反應(yīng),其核磁共振氫譜中有3組峰且峰面積之比為311,則E___________種可能的結(jié)構(gòu)(不考慮立體異構(gòu))

(6)CH3OHCH3ONa為原料(其他試劑任選),設(shè)計(jì)制備CH3COCH2 COOCH3的合成路線:CH3OH______。

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