某校化學(xué)興趣小組探究SO2與FeCl3溶液的反應(yīng)。
資料:鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}可以與Fe2+形成藍(lán)色沉淀,常用于Fe2+檢驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)室常用70%硫酸與亞硫酸鈉固體制備SO2,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑。
(2)該小組同學(xué)預(yù)測(cè)SO2與FeCl3,溶液反應(yīng)的現(xiàn)象為溶液由黃色變成淺綠色,寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
(3)向試管B中溶液通入SO2至飽和,溶液變成紅色,靜置5min后,溶液的顏色從紅色慢慢變回黃色。靜置9h后,溶液慢慢由黃色變?yōu)闇\綠色。
①甲同學(xué)認(rèn)為溶液變紅的原因是通入SO2后,F(xiàn)e3+水解程度增大,形成Fe(OH)3膠體。乙同學(xué)根據(jù)SO2的性質(zhì)否定了這一推論,原因是 Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,H2SO3?H++HSO3-,SO2的通入將抑制Fe3+水解Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,H2SO3?H++HSO3-,SO2的通入將抑制Fe3+水解。
②丙同學(xué)取上述5min后的黃色溶液,滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。該同學(xué)認(rèn)為SO2與Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)。丁同學(xué)認(rèn)為該結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn),重新設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明兩者發(fā)生了氧化還原反應(yīng),寫出實(shí)驗(yàn)方案及現(xiàn)象 制取SO2前,先往A裝置內(nèi)通入過量N2,以排盡裝置內(nèi)的空氣,然后再制取SO2,并將SO2通入FeCl3溶液中,5min后取黃色溶液,滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀制取SO2前,先往A裝置內(nèi)通入過量N2,以排盡裝置內(nèi)的空氣,然后再制取SO2,并將SO2通入FeCl3溶液中,5min后取黃色溶液,滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。
(4)查閱資料:Fe3+計(jì)能與S(IV)微粒形成紅色配合物。
該小組同學(xué)分析SO2水溶液成分,猜想可能是其中含S(Ⅳ)微粒SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-HSO3-、SO32-與Fe3+形成配合物而使溶液呈現(xiàn)紅色。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
序號(hào) | 實(shí)驗(yàn) | 加入試劑 | 現(xiàn)象 |
Ⅰ | 2mL1mol?L-1NaHSO3溶液;再滴加幾滴鹽酸 | 溶液變成紅色,比(3)中溶液紅色深;滴加鹽酸后,溶液顏色由紅色變成黃色 | |
Ⅱ | 2mL1mol?L-1Na2SO3溶液 | 溶液變成紅色,比Ⅰ中溶液紅色深 |
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。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ現(xiàn)象,溶液中SO2、H2SO3濃度增大,紅色消失,說明紅色物質(zhì)可能與SO2、H2SO3無關(guān);
實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入Na2SO3溶液比實(shí)驗(yàn)I中加入NaHSO3溶液,溶液紅色更深
實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入Na2SO3溶液比實(shí)驗(yàn)I中加入NaHSO3溶液,溶液紅色更深
,紅色物質(zhì)可能與SO32-有關(guān)。(5)通過上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:
①SO2與FeCl3溶液的反應(yīng),可以發(fā)生配位反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)。
②
溶液堿性越強(qiáng),配位反應(yīng)進(jìn)行的程度越大
溶液堿性越強(qiáng),配位反應(yīng)進(jìn)行的程度越大
。【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑;2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,H2SO3?H++HSO3-,SO2的通入將抑制Fe3+水解;制取SO2前,先往A裝置內(nèi)通入過量N2,以排盡裝置內(nèi)的空氣,然后再制取SO2,并將SO2通入FeCl3溶液中,5min后取黃色溶液,滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;HSO3-、SO32-;1;實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入Na2SO3溶液比實(shí)驗(yàn)I中加入NaHSO3溶液,溶液紅色更深;溶液堿性越強(qiáng),配位反應(yīng)進(jìn)行的程度越大
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:110引用:3難度:0.7
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1.如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
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(2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
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(4)為了驗(yàn)證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理?
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(3)裝置C和D 中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同,但原因卻不同.用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
(4)裝置D中試管口塞一團(tuán)棉花,棉花中應(yīng)浸有一種液體,這種液體是
(5)實(shí)驗(yàn)完畢,待A中燒瓶?jī)?nèi)液體冷卻后,過濾,向?yàn)V液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍(lán)色.為了證明藍(lán)色只與Cu2+有關(guān),而與其它離子無關(guān),某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),其中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎]有意義的是
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Ⅱ.利用如圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
(1)儀器A的名稱為
(2)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律;裝置A、B中所裝藥品分別為發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
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