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某化學(xué)小組探究酸性條件下NO3-、SO42-、Fe3+三種微粒的氧化性強弱,設(shè)計如下實驗(夾持儀器已略去,裝置的氣密性已檢驗).(忽略氧氣對反應(yīng)的影響)
實驗記錄如下:
實驗序號實驗操作實驗現(xiàn)象
I向A裝置中通入一段時間的SO2氣體.A中黃色溶液迅速變成深紅棕色,最終變?yōu)闇\綠色.
II取出少量A裝置中的溶液,先加入KSCN溶液,再加入BaCl2溶液.加入KSCN溶液后溶液不變色,再加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀.
III打開活塞a,將過量稀HNO3加入裝置A中,關(guān)閉活塞a.A中淺綠色溶液最終變?yōu)辄S色.
IV取出少量A裝置中的溶液,加入KSCN溶液;向A裝置中注入空氣.溶液變?yōu)榧t色;液面上方有少量紅棕色氣體生成.
請回答下列問題:
(1)配制FeCl3溶液時,常常加入鹽酸,目的是(用化學(xué)用語和簡單文字敘述):
鐵離子水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入鹽酸,增大c(H+),平衡左移,抑制Fe3+水解
鐵離子水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入鹽酸,增大c(H+),平衡左移,抑制Fe3+水解

(2)資料表明,F(xiàn)e3+能與SO2結(jié)合形成深紅棕色物質(zhì)Fe(SO263+,反應(yīng)方程式為:Fe3++6SO2?Fe(SO263+.請用化學(xué)平衡移動原理解釋實驗I中溶液顏色變化的原因
Fe3+和SO2生成紅棕色的Fe(SO263+反應(yīng)速率較快:Fe3++6SO2Fe(SO263+;而反應(yīng)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反應(yīng)緩慢,但是反應(yīng)限度較大,使溶液中c(Fe3+)降低,平衡逆向移動,紅棕色逐漸褪去,最終得到淺綠色溶液
Fe3+和SO2生成紅棕色的Fe(SO263+反應(yīng)速率較快:Fe3++6SO2Fe(SO263+;而反應(yīng)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反應(yīng)緩慢,但是反應(yīng)限度較大,使溶液中c(Fe3+)降低,平衡逆向移動,紅棕色逐漸褪去,最終得到淺綠色溶液

(3)實驗II中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
Ba2++SO42-=BaSO4
Ba2++SO42-=BaSO4

(4)實驗III中,淺綠色溶液變?yōu)辄S色的原因是
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O

(5)實驗IV中液面上方有少量紅棕色氣體生成,發(fā)生反應(yīng)的方程式是
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2

(6)綜合上述實驗得出的結(jié)論是:在酸性條件下,氧化性強弱是:NO3->Fe3+>SO42-.請從微粒變化的角度解釋
實驗II中溶液中檢出Fe2+和SO42-,說明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42-;實驗III中溶液變黃色、IV中檢出Fe3+和NO生成,說明酸性條件下NO3-氧化Fe2+,氧化性NO3->Fe3+;所以,在酸性條件下,氧化性強弱是:NO3->Fe3+>SO42-
實驗II中溶液中檢出Fe2+和SO42-,說明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42-;實驗III中溶液變黃色、IV中檢出Fe3+和NO生成,說明酸性條件下NO3-氧化Fe2+,氧化性NO3->Fe3+;所以,在酸性條件下,氧化性強弱是:NO3->Fe3+>SO42-

【答案】鐵離子水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入鹽酸,增大c(H+),平衡左移,抑制Fe3+水解;Fe3+和SO2生成紅棕色的Fe(SO263+反應(yīng)速率較快:Fe3++6SO2Fe(SO263+;而反應(yīng)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反應(yīng)緩慢,但是反應(yīng)限度較大,使溶液中c(Fe3+)降低,平衡逆向移動,紅棕色逐漸褪去,最終得到淺綠色溶液;Ba2++SO42-=BaSO4↓;3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;2NO+O2=2NO2;實驗II中溶液中檢出Fe2+和SO42-,說明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42-;實驗III中溶液變黃色、IV中檢出Fe3+和NO生成,說明酸性條件下NO3-氧化Fe2+,氧化性NO3->Fe3+;所以,在酸性條件下,氧化性強弱是:NO3->Fe3+>SO42-
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:54引用:4難度:0.3
相似題
  • 1.如圖是在實驗室進行二氧化硫制備與性質(zhì)實驗的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
    (1)在組裝好裝置后,若要檢驗A~D裝置的氣密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中裝入水,然后微熱A,觀察到D中有氣泡冒出,移開酒精燈或松開雙手,D中導(dǎo)管有水柱形成且高度保持不變,說明裝置氣密性良好。
    (2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
     
    。
    (3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
     
    ;發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (4)為了驗證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計了如下實驗: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?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     
    。
    (5)實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實驗證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請設(shè)計實驗驗證:
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:23引用:2難度:0.5
  • 2.某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計了如下系列實驗。
    Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測實驗結(jié)果:
     
    與鹽酸反應(yīng)最劇烈,
     
    與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。(填元素符號)
    (2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強,反應(yīng)的離子方程式為:
     
    。
    Ⅱ.利用如圖裝置可驗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)實驗室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請選擇合適藥品設(shè)計實驗驗證 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
     
    、
     
    。(填序號)但有同學(xué)認為該裝置有缺陷,如何改進?
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
  • 3.某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng),用圖裝置進行有關(guān)實驗.請回答下列問題:
    (1)裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    (2)裝置B 的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶內(nèi)應(yīng)盛放的液體是
     
    (填序號)
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④飽和的NaHSO3溶液
    (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中試管口塞一團棉花,棉花中應(yīng)浸有一種液體,這種液體是
     

    (5)實驗完畢,待A中燒瓶內(nèi)液體冷卻后,過濾,向濾液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍色.為了證明藍色只與Cu2+有關(guān),而與其它離子無關(guān),某同學(xué)設(shè)計了下列實驗,其中對實驗?zāi)康臎]有意義的是
     
    (填序號)
    ①觀察稀H2SO4 溶液呈無色  ②觀察CuSO4 粉末呈白色  ③稀釋CuSO4溶液,溶液藍色變淺  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍色沉淀,過濾,濾液呈無色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過濾,濾液仍顯藍色

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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