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某實驗小組對FeCl3分別與Na2SO3、NaHSO3的反應進行探究。
【甲同學的實驗】
裝置 編號 試劑X 實驗現(xiàn)象
        菁優(yōu)網(wǎng) Na2SO3溶液(pH≈9) 閉合開關后靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
NaHSO3溶液(pH≈5) 閉合開關后靈敏電流計指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)
(1)配制FeCl3溶液時,先將FeCl3溶于濃鹽酸,再稀釋至指定濃度。結(jié)合化學用語說明濃鹽酸的作用:
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,鹽酸抑制氯化鐵水解
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,鹽酸抑制氯化鐵水解
。
(2)甲同學探究實驗Ⅰ的電極產(chǎn)物。
①取少量Na2SO3溶液電極附近的混合液,加入
足量鹽酸和氯化鋇溶液
足量鹽酸和氯化鋇溶液
,產(chǎn)生白色沉淀,證明產(chǎn)生了SO42-。
②該同學又設計實驗探究另一電極的產(chǎn)物,其實驗方案為
取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍色沉淀,證明產(chǎn)生了Fe2+
取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍色沉淀,證明產(chǎn)生了Fe2+
。
(3)實驗I中負極的電極反應式為
3SO32--2e-+H2O=SO42-+2HSO3-或SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+
3SO32--2e-+H2O=SO42-+2HSO3-或SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+
。
【乙同學的實驗】
乙同學進一步探究FeCl3溶液與NaHSO3溶液能否發(fā)生反應,設計、完成實驗并記錄如下:
裝置 編號 反應時間 實驗現(xiàn)象
        菁優(yōu)網(wǎng) 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)乙同學認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。
①Fe3++3HSO3-?Fe(OH)3+3SO2;②
H++HSO3-=H2O+SO2
H++HSO3-=H2O+SO2

(5)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:
菁優(yōu)網(wǎng)
從反應速率和化學平衡兩個角度解釋1~30 min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;在氧氣的作用下橙色的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;在氧氣的作用下橙色的HOFeOSO2濃度下降平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2,不斷正向進行,最終溶液幾乎無色
。
(6)解釋30 min后上層溶液又變?yōu)闇\紅色的可能原因:
反應后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子,過量的HSO3-電離提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH-三種微粒會繼續(xù)反應形成紅色配合物
反應后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子,過量的HSO3-電離提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH-三種微粒會繼續(xù)反應形成紅色配合物
。
【實驗反思】
(7)分別對比Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ,F(xiàn)eCl3能否與Na2SO3或NaHSO3發(fā)生氧化還原反應和有關(寫出兩條)
溶液pH不同、Na2SO3、NaHSO3溶液中SO32-濃度不同(或Na2SO3與NaHSO3不同,或Na2SO3與NaHSO3的陰離子不同)、反應物是否接觸形成紅色配合物
溶液pH不同、Na2SO3、NaHSO3溶液中SO32-濃度不同(或Na2SO3與NaHSO3不同,或Na2SO3與NaHSO3的陰離子不同)、反應物是否接觸形成紅色配合物

【答案】Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,鹽酸抑制氯化鐵水解;足量鹽酸和氯化鋇溶液;取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍色沉淀,證明產(chǎn)生了Fe2+;3SO32--2e-+H2O=SO42-+2HSO3-或SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+;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;在氧氣的作用下橙色的HOFeOSO2濃度下降平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2,不斷正向進行,最終溶液幾乎無色;反應后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子,過量的HSO3-電離提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH-三種微粒會繼續(xù)反應形成紅色配合物;溶液pH不同、Na2SO3、NaHSO3溶液中SO32-濃度不同(或Na2SO3與NaHSO3不同,或Na2SO3與NaHSO3的陰離子不同)、反應物是否接觸形成紅色配合物
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(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:123引用:3難度:0.6
相似題
  • 1.(1)某校研究性學習小組同學用如圖1所示實驗時發(fā)現(xiàn)BaCl2溶液中出現(xiàn)白色沉淀,且白色沉淀不溶于鹽酸.二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,實際因受到空氣和溶液中氧氣的影響而產(chǎn)生沉淀.
    ①寫出加熱時試管中發(fā)生反應的化學方程式
     

    ②用離子方程式表示生成該白色沉淀的原因:
     

    菁優(yōu)網(wǎng)
    (2)為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學小組設計了如圖2所示的實驗裝置.請回答下列問題:
    ①檢查裝置A氣密性的方法是
     

    ②裝置B中反應開始前,應進行的操作是
     

    ③裝置C中苯的作用是
     
    ;
    ④裝置B中反應結(jié)束后,需再打開裝置A中活塞,將產(chǎn)生的氫氣導入后續(xù)裝置一段時間,目的是
     
    ;
    ⑤一同學取實驗后的C中溶液少許,滴加一種無色溶液,也產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀,滴加的試劑不可能是下列物質(zhì)中的
     
    ,
    A、NaOH溶液    B、新制氯水    C、H2O2溶液      D、酸性KMnO4溶液
    ⑥若D中NaOH溶液恰好完全反應生成NaHSO4溶液,寫出該溶液中的平衡方程式
     
    ,該溶液呈酸性,則溶液中離子濃度大小順序為
     

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.5
  • 2.某校研究性學習小組同學在實驗時把SO2通入裝有1mol/L BaCl2溶液的試管中,出現(xiàn)了白色渾濁物.
    (1)實驗小組的同學根據(jù)沉淀溶解平衡原理查閱了工具書上的相關數(shù)據(jù),經(jīng)過計算推導得出:常溫下即使把SO2通入1mol/L BaCl2溶液中至飽和,也不可能生成BaSO3沉淀,故白色渾濁物只能是BaSO4.你認為所查閱的數(shù)據(jù)為:BaSO3的溶度積或BaSO3的溶解度或Ksp(BaSO3).
    (2)二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,而實際受到空氣和溶液氧氣的影響很快便能觀察到沉淀現(xiàn)象.為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學小組設計了如下實驗裝置,實驗操作步驟如圖:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①氣密性檢查完好后,在裝置A中的多孔隔板上放上鋅粒,通過長頸漏斗注入稀硫酸.打開活塞,將產(chǎn)生的氫氣導入到后續(xù)裝置.
    ②D中氣泡均勻冒出并驗純D中氣泡均勻冒出后后關閉活塞,將裝置D的導管插入燒杯中.
    ③通過裝置B的分液漏斗滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體進入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清.
    ④打開活塞,將產(chǎn)生的氫氣導入后續(xù)裝置一段時間.
    ⑤將盛有BaCl2溶液的試管從裝置中取出,拔去橡皮塞用膠頭滴管伸入到苯層下方滴加雙氧水,隨即出現(xiàn)白色渾濁,滴加稀鹽酸并振蕩,白色渾濁不消失.
    ⑥拆卸裝置,清洗儀器,處理剩余藥品.
    請回答下列問題
    (2)實驗步驟①和③的空白處使用的儀器名稱分別為
     
    、分液漏斗;
    (3)反應開始前,先向制取SO2的裝置中通入純凈的A中產(chǎn)生的氫氣,其作用是:
     

    (4)裝C中苯的作用是
     
    ,
    (5)裝置D的目的 除去SO2防止污染
     

    (6)寫出實驗步驟⑤試管中發(fā)生反應的化學方程式
     
    、SO2+H2O2=H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl.

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:52引用:1難度:0.1
  • 3.綠礬化學式可以用FeSO4?xH2O表示,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進行探究?;卮鹣铝袉栴}:
    (1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:
     
    、
     

    (2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關K1和K2)(設為裝置A)稱重,記為mg。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為ng。按圖1連接好裝置進行實驗。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①將下列實驗操作步驟正確排序
     
    (填標號);重復上述操作步驟,直至A恒重,記為Pg。
    a.稱量A          b.關閉K1和K2      c.點燃酒精燈,加熱 d.冷卻至室溫
    e.打開K1和K2,緩緩通入N2            f.熄滅酒精燈
    ②根據(jù)實驗記錄,計算綠礬化學式中結(jié)晶水數(shù)目=
     
    (列式表示)。若實驗時按c、e次序操作,則使x
     
    (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
    (3)在蒸餾釜中隔絕空氣煅燒綠礬,將蒸氣冷卻可制得一種無色粘稠的液體“綠礬油”,蒸餾釜中剩余的固體為紅棕色。綠礬油中溶質(zhì)的化學式為
     
    。
    (4)用圖2裝置模擬(3)中蒸餾釜中反應并檢驗產(chǎn)物,煅燒綠礬一段時間后,發(fā)現(xiàn)D中U 型管出現(xiàn)無色粘稠的液體,b中品紅溶液褪色。
    已知:三氧化硫的熔點為16.8℃,沸點為44.8℃
    ①A中提供熱源的儀器名稱:
     
    ,上述裝置正確的連接順序A→
     
     (用大寫字母表示)。
    ②寫出煅燒綠礬的化學方程式
     
    。
    ③實驗過程中不宜加入過多綠礬,主要原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
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