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某化學小組對FeCl3溶液與NaHSO3溶液反應進行探究.
(一)配制溶液
(1)配制NaHSO3溶液前需檢驗是否變質(zhì),其操作為
取少量固體于試管,加入適量蒸餾水溶解,先加過量的鹽酸酸化,再加氯化鋇溶液,若有白色沉淀生成證明已變質(zhì)
取少量固體于試管,加入適量蒸餾水溶解,先加過量的鹽酸酸化,再加氯化鋇溶液,若有白色沉淀生成證明已變質(zhì)

(2)用離子方程式解釋配制氯化鐵溶液時,先將氯化鐵固體溶于稀鹽酸,再稀釋到所需的濃度的原因
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+

(二)預測實驗
(3)該小組同學預測FeCl3溶液與NaHSO3溶液混合時,溶液顏色由棕黃色變成淺綠色,他們預測的理論依據(jù)為:
Fe3+有氧化性,HSO3-有還原性,混合后會發(fā)生氧化還原反應
Fe3+有氧化性,HSO3-有還原性,混合后會發(fā)生氧化還原反應

(三)實施實驗向2mL1mol/L NaHSO3溶液中逐滴加入0.5ml1mol/L的FeCl3溶液
裝置 反應時間 實驗現(xiàn)象
        菁優(yōu)網(wǎng) 0~1min 產(chǎn)生紅色沉淀,有刺激性氣味氣體逸出
1~30min 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
30min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
(4)①小組同學同學認為刺激性氣味氣體的產(chǎn)生原因有兩種可能,請寫出相應的離子方程式
Fe3++3HSO3-?Fe(OH)3+3SO2↑、H++HSO3-=H2O+SO2
Fe3++3HSO3-?Fe(OH)3+3SO2↑、H++HSO3-=H2O+SO2

②查閱資料:溶液中Fe3+、SO32-、OH-三種微粒會形成紅色配合物并存在如下轉(zhuǎn)化:HOFeOSO2(紅色)?HOFeOSO2(橙色)
O
2
Fe2++SO42-,從反應速率和化學平衡兩個角度解釋1~30min的實驗現(xiàn)象
生成紅色配合物的反應速率快,紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;在氧氣的氧化下橙色的HOFeOSO2濃度下降,平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2不斷正向進行,最終溶液幾乎無色
生成紅色配合物的反應速率快,紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;在氧氣的氧化下橙色的HOFeOSO2濃度下降,平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2不斷正向進行,最終溶液幾乎無色

(5)小組同學認為沒有觀察到預期的實驗現(xiàn)象,是因為混合產(chǎn)生氣體的反應,干擾了氧化還原反應的發(fā)生,小組同學通過如下實驗證明了猜想的正確性.
裝置 實驗步驟 操作 實驗現(xiàn)象
        菁優(yōu)網(wǎng) 向燒杯中裝好溶液、鏈接好裝置、閉合開關 靈敏電流表指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)
向左側(cè)燒杯中滴加少量的飽和FeCl3溶液 靈敏電流表指針向左側(cè)偏轉(zhuǎn)
繼續(xù)向左側(cè)燒杯中再滴加少量的鐵氰化鉀溶液 左側(cè)燒杯中產(chǎn)生藍色沉淀、靈敏電流表指針向左側(cè)偏轉(zhuǎn)幅度更大
①分析實驗Ⅰ電流計指針不偏轉(zhuǎn)(沒有形成原電池)的原因是
在此條件下,F(xiàn)eCl3溶液與NaHSO3溶液因為濃度低不能發(fā)生氧化還原反應
在此條件下,F(xiàn)eCl3溶液與NaHSO3溶液因為濃度低不能發(fā)生氧化還原反應

②分析實驗Ⅱ電流計指針偏轉(zhuǎn)以及實驗Ⅲ電流計指針偏轉(zhuǎn)幅度更大的原因
步驟Ⅱ中,加入FeCl3飽和溶液,氧化性增強,F(xiàn)eCl3溶液與NaHSO3溶液發(fā)生氧化還原反應,該裝置構(gòu)成了原電池,電流計指針偏轉(zhuǎn);步驟Ⅲ中,加入鐵氰化鉀溶液,與Fe2+反應產(chǎn)生藍色沉淀,降低了Fe2+的濃度,F(xiàn)eCl3溶液氧化性增強,電流表指針變大
步驟Ⅱ中,加入FeCl3飽和溶液,氧化性增強,F(xiàn)eCl3溶液與NaHSO3溶液發(fā)生氧化還原反應,該裝置構(gòu)成了原電池,電流計指針偏轉(zhuǎn);步驟Ⅲ中,加入鐵氰化鉀溶液,與Fe2+反應產(chǎn)生藍色沉淀,降低了Fe2+的濃度,F(xiàn)eCl3溶液氧化性增強,電流表指針變大

【答案】取少量固體于試管,加入適量蒸餾水溶解,先加過量的鹽酸酸化,再加氯化鋇溶液,若有白色沉淀生成證明已變質(zhì);Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+;Fe3+有氧化性,HSO3-有還原性,混合后會發(fā)生氧化還原反應;Fe3++3HSO3-?Fe(OH)3+3SO2↑、H++HSO3-=H2O+SO2↑;生成紅色配合物的反應速率快,紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;在氧氣的氧化下橙色的HOFeOSO2濃度下降,平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2不斷正向進行,最終溶液幾乎無色;在此條件下,F(xiàn)eCl3溶液與NaHSO3溶液因為濃度低不能發(fā)生氧化還原反應;步驟Ⅱ中,加入FeCl3飽和溶液,氧化性增強,F(xiàn)eCl3溶液與NaHSO3溶液發(fā)生氧化還原反應,該裝置構(gòu)成了原電池,電流計指針偏轉(zhuǎn);步驟Ⅲ中,加入鐵氰化鉀溶液,與Fe2+反應產(chǎn)生藍色沉淀,降低了Fe2+的濃度,F(xiàn)eCl3溶液氧化性增強,電流表指針變大
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:18引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.某小組同學欲探究NH3與O2反應的反應過程,按下列裝置進行實驗.
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)A、B裝置中可選藥品:濃氨水、H2O2、CaO、CaCO3、MnO2、濃鹽酸、蒸餾水.
    ①則A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為
     
    ;B裝置中錐形瓶中盛放的藥品是
     

    ②E裝置中氨氣被催化氧化生成一氧化氮時的化學方程式為
     

    ③F裝置中可以看到有紅棕色氣體和白煙生成,紅棕色氣體是
     
    (填化學式,下同),白煙的成分
     

    (2)另一小組的同學撤掉A、C裝置,只用剩余裝置來完成此實驗,B裝置中分液漏斗盛放的是濃氨水,那么B裝置中的錐形瓶中盛放的固體藥品是
     

    (3)工業(yè)上制取的濃硝酸往往呈黃色,該小組成員設計實驗探究硝酸呈黃色的原因,提出如下假設,請你完成假設二.
    假設一:可能含有Fe3+
    假設二:可能含有
     
    ;
    假設三:可能含有上述兩種微粒.
    檢驗是否含有Fe3+的方法是:取少量樣品于試管中,加水稀釋,
     
    (補充操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論).
    (4)工業(yè)上用氨、氧氣和水為原料制取硝酸銨,如果用17噸氨氣,最多可制取
     
    噸硝酸銨 (硝酸銨的相對分子質(zhì)量為80).

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:10引用:1難度:0.1
  • 2.某中學化學研究性學習小組利用以下裝置制取并探究氨氣的性質(zhì)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)A中是實驗室用氯化銨和氫氧化鈣固體制備氨氣的反應裝置。寫出A中發(fā)生反應的化學方程式:
     
    ;該反應
     
    (填“是”或“不是”)氧化還原反應
    (2)A裝置還可用于制取氣體
     
    (只填一種)。
    (3)若有21.4gNH4Cl固體,最多可制取NH3(標準狀況)的體積是
     
    L。
    (4)實驗室收集氨氣的方法是
     
    。
    (5)實驗開始后,可觀察到
     
    裝置(填“C”或“D”)中顏色發(fā)生變化,理由是:
     
    。
    (6)當實驗進行一段時間后,擠壓E裝置中的膠頭滴管,滴入1-2滴濃鹽酸,可觀察到的現(xiàn)象是:
     
    。
    (7)為防止過量氨氣造成空氣污染,需要在上述裝置的末端增加一個尾氣處理裝置,合適的裝置是
     
    (填“F”或“G”)。
    (8)生石灰與水作用放出熱量。實驗室利用此原理,往生石灰中滴加濃氨水,可以快速制取氨氣。你認為生石灰可用下列
     
    物質(zhì)代替(填序號)。
    A.堿石灰(NaOH和CaO的固體混合物)           B.NaOH 固體
    C.硫酸溶液                                   D.石灰石(含CaCO3

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.4
  • 3.某中學化學研究性學習小組利用如圖裝置制取并探究氨氣的性質(zhì)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)寫出實驗室制取氨氣的化學反應方程式
     
    ,該反應
     
    氧化還原反應(填“是”或“不是”);
    (2)實驗室收集氨氣的方法是
     
    ;
    (3)若有10.7gNH4Cl固體,最多可制取NH3(標準狀況)的體積是
     
    L;
    (4)C、D裝置中試紙顏色會發(fā)生變化的是
     
    (填“C”或“D”);
    (5)當實驗一段時間后,擠壓E裝置中的膠頭滴管,滴入1-2滴濃鹽酸,可觀察到的現(xiàn)象是
     
    ;
    (6)為防止氧氣造成空氣污染,需在裝置末端增加尾氣處理裝置,應選裝置
     
    (填“F”或“G”)。

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:1引用:1難度:0.6
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