(18分)為驗(yàn)證氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器和 A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗(yàn))實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

Ⅰ.打開(kāi)彈簧夾K1~K4,通入一段時(shí)間N2,再將T型導(dǎo)管插入B中,繼續(xù)通入N2,然后關(guān)閉K1、K3、K4
Ⅱ.打開(kāi)活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱。
Ⅲ.當(dāng)B中溶液變黃時(shí),停止加熱,夾緊彈簧夾K2
Ⅳ.打開(kāi)活塞b,使約2mL的溶液流入D試管中,檢驗(yàn)其中的離子。
Ⅴ.打開(kāi)彈簧夾K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段時(shí)間后夾緊彈簧夾K3
Ⅵ.更新試管D,重復(fù)過(guò)程Ⅳ,檢驗(yàn)B溶液中的離子。
(1)過(guò)程Ⅰ的目的是_________________________________________________。
(2)棉花中浸潤(rùn)的溶液為_(kāi)_____________________。
(3)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                         
(4)用70%的硫酸制取SO2,反應(yīng)速率比用98%的硫酸快,原因是                    。
(5)能說(shuō)明氧化性Fe3+>SO2的離子方程式是______________________________________。
(6)甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn),他們的檢測(cè)結(jié)果一定能夠證明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是        (填“甲”“乙”“丙”)。

 
過(guò)程Ⅳ  B溶液中含有的離子
過(guò)程Ⅵ  B溶液中含有的離子

有Fe3+無(wú)Fe2+
有SO42-

既有Fe3+又有Fe2+
有SO42-

有Fe3+無(wú)Fe2+
有Fe2+
(7)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程Ⅴ時(shí),B中溶液顏色由黃色逐漸變?yōu)榧t棕色,停止通氣,放置一段時(shí)間后溶液
顏色變?yōu)闇\綠色。
查閱資料:Fe2+(aq)+SO32-(aq)FeSO3(s)(墨綠色)
提出假設(shè):FeCl3與SO2的反應(yīng)經(jīng)歷了中間產(chǎn)物FeSO3,溶液的紅棕色是FeSO3(墨綠色)與FeCl3(黃色)的混合色。某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),證實(shí)該假設(shè)成立:

①溶液E和F分別為                 、                。
②請(qǐng)用化學(xué)平衡原理解釋步驟3中紅棕色溶液顏色變?yōu)闇\綠色的原因                     

(1)排除空氣(1分) (2)NaOH溶液 (3)MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+ 2H2O
(4)70%H2SO4中c(H+)大 (5)2Fe3+ + SO2  + 2H2O=2Fe2+ + SO42-+4H(6)乙、丙
(7)① Na2SO3溶液 、FeCl3溶液
②Fe3+ 消耗 SO32-,c(SO32-)減小,使平衡Fe2+(aq)+SO32-(aq)FeSO3(s)逆向移動(dòng),溶液顏色由紅棕色變?yōu)闇\綠色。(3分)

解析試題分析:(1)打開(kāi)K1~K4,關(guān)閉K5、K6,通入一段時(shí)間N2,目的是排出裝置中的氧氣。
(2)氯氣、二氧化硫有毒,棉花中浸有NaOH溶液,吸收多余氯氣、二氧化硫,防止污染空氣。
(3)A中發(fā)生二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng),生成氯化錳、氯氣、水,該反應(yīng)為MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+ 2H2O。
(4)因氫離子濃度越大,反應(yīng)速率越快,則70%的硫酸中的氫離子濃度比98%的硫酸中的氫離子濃度大,所以反應(yīng)速率快。
(5)鐵離子能把二氧化硫氧化生成硫酸,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+ + SO2  + 2H2O=2Fe2+ + SO42-+4H+。
(6)乙中第一次,說(shuō)明氯氣不足,氯氣氧化性大于鐵離子,第二次有硫酸根離子,說(shuō)明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng),則氧化性鐵離子大于二氧化硫丙中第一次有Fe3+,無(wú)Fe2+,則氯氣的氧化性大于鐵離子,第二次有亞鐵離子,說(shuō)明發(fā)生二氧化硫與鐵離子的反應(yīng),則氧化性鐵離子大于二氧化硫,故答案為:乙、丙。
(7)①E與氯化亞鐵溶液反應(yīng)產(chǎn)生墨綠色,說(shuō)明反應(yīng)中有亞硫酸亞鐵生成,因此E應(yīng)該是Na2SO3溶液。根據(jù)FeSO3(墨綠色)與FeCl3(黃色)的混合后溶液顯紅棕色可知,F(xiàn)應(yīng)該是FeCl3溶液。
②鐵離子具有氧化性,因此Fe3+ 消耗 SO32-,導(dǎo)致c(SO32-)減小,使平衡Fe2+(aq)+SO32-(aq)FeSO3(s)逆向移動(dòng),溶液顏色由紅棕色變?yōu)闇\綠色。
考點(diǎn):考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及氧化還原反應(yīng)和平衡移動(dòng)原理應(yīng)用

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。

(1)在濾液A中加入漂白液,目的是氧化除鐵,所得濾液B顯酸性。
①該過(guò)程中涉及某氧化還原反應(yīng)如下,請(qǐng)完成:
□Fe2++□ClO+□    =□Fe(OH)3↓+□C1+□       
②檢驗(yàn)濾液B中是否還含有鐵元素的方法為:
                                                                (注明試劑、現(xiàn)象)。
③將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出,可選用的最好試劑為           (填代號(hào))。
a.氫氧化鈉溶液       b.硫酸溶液      c.氨水         d.二氧化碳
④由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為:邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、          (填操作名稱)、洗滌。
(2)SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉,可采用的裝置為       (填代號(hào))。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理以及燃料的開(kāi)發(fā)與利用有重要意義。
(1)NO2可用水吸收,利用反應(yīng)6NO2+8NH37N2+12H2O 
也可以處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí),消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是______________L。
(2)已知:2SO2(g)+ O2 (g)2SO3 (g)  △H =-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+ O2 (g) 2NO2 (g)  △H =-113.0kJ·mol-1
則反應(yīng)NO2(g)+ SO2 (g) SO3 (g) +NO(g)的△H =______kJ·mol-1
(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+ 2H2 (g) CH3OH (g)。由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍,可連續(xù)使用1個(gè)月充電一次。假定放電過(guò)程中,甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO2被充分吸收生成CO32
①該電池反應(yīng)的總離子方程式為_(kāi)___________________________________________。
②甲醇在____極發(fā)生反應(yīng)(填正或負(fù)),電池在放電過(guò)程中溶液的pH將____________(填降低或上升、不變);若有16克甲醇蒸氣被完全氧化,產(chǎn)生的電能電解足量的CuSO4溶液,(假設(shè)整個(gè)過(guò)程中能量利用率為80%),則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2________________升。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(6分)在50mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4g Cu,全部溶解,假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO2和NO,將反應(yīng)后溶液用蒸餾水稀釋至100mL時(shí)測(cè)得c(NO3-)="3" mol·L-1
(1)求稀釋后的溶液的pH=         。
(2)若a=9,則生成的氣體中NO2的物質(zhì)的量為         mol。
(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液進(jìn)行吸收,反應(yīng)原理如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O       2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
若將上述的NO2和NO的混合氣體通入1mol·L-1的NaOH恰好被吸收,求NaOH溶液的體積為         mL。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某研究小組為探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).已知:1.0 mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=1

請(qǐng)回答:
(1)裝置A中用于添加濃硫酸的儀器名稱為                。
(2)實(shí)驗(yàn)前鼓入N2的目的是                             。
(3)裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀,其成分是_______,說(shuō)明SO2具有____性。
(4)分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因。
觀點(diǎn)1:SO2與Fe3反應(yīng);
觀點(diǎn)2:在酸性條件下SO2與NO3-反應(yīng);
①若觀點(diǎn)1正確,除產(chǎn)生沉淀外,還應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是              。
②按觀點(diǎn)2,裝置B中反應(yīng)的離子方程式是                      。
③有人認(rèn)為,如將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列溶液,在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),也可驗(yàn)證觀點(diǎn)2是否正確。此時(shí)應(yīng)選擇的最佳試劑是(填序號(hào))               。

A.1 mol/L稀硝酸
B.1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液
C.6.0 mol/L NaNO3溶液和0.2 mol/L鹽酸等體積混合的溶液
D.3.0 mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等體積混合的溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

草酸亞鐵(FeC2O4)常用作分析劑、顯影劑以及新型電池材料磷酸亞鐵鋰的生產(chǎn)。
I.某興趣小組對(duì)草酸亞鐵的分解產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。
(1)已知CO能與氯化鈀(PdCl2)溶液反應(yīng)生成黑色的鈀粉。
將草酸亞鐵分解產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)A(澄清石灰水)和B(氯化鈀溶液),觀察到A中澄清石灰水變渾濁,B中有黑色物質(zhì)生成。由此說(shuō)明氣體產(chǎn)物中含有                     。
(2)將樣品草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)在氬氣氣氛中進(jìn)行熱重分析,結(jié)果如下圖(TG表示殘留固體質(zhì)量占原樣品總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù))。

①試確定B點(diǎn)對(duì)應(yīng)固體物質(zhì)的化學(xué)式               ;
②寫(xiě)出BC對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式             。
II.某草酸亞鐵樣品(不含結(jié)晶水)中含有少量草酸。現(xiàn)用滴定法測(cè)定該樣品中FeC2O4的含量。
實(shí)驗(yàn)方案如下:
①將準(zhǔn)確稱量的0.20g草酸亞鐵樣品置于250 mL錐形瓶?jī)?nèi),加入適量2 mol/L的H2SO4溶液,使樣品溶解,加熱至70℃左右,立即用高錳酸鉀溶液滴定至終點(diǎn)。
②向滴定終點(diǎn)混合液中加入適量的Zn粉和過(guò)量的2 mol/L的H2SO4溶液,煮沸5~8min。用KSCN溶液在點(diǎn)滴板上檢驗(yàn)煮沸液,直至溶液不變紅,將其過(guò)濾至另一個(gè)錐形瓶中,用0.02000 mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定該溶液至終點(diǎn),消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液6.00 ml。
試回答下列問(wèn)題:
(1)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液用            滴定管盛裝(填“酸式”或“堿式”)。
(2)在步驟①中,滴加高錳酸鉀溶液時(shí)觀察到有無(wú)色氣體產(chǎn)生,則高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的離子方程式為                                                           。
(3)在步驟②中,下列操作會(huì)引起測(cè)定結(jié)果偏高的是             。

A.滴定管在盛裝高錳酸鉀前未潤(rùn)洗
B.滴定過(guò)程中,錐形瓶震蕩的太劇烈,以致部分液體濺出
C.滴定前讀數(shù)正確,滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)
D.滴定前讀數(shù)正確,滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù)
(4)0.20g 樣品中 FeC2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為               。(不考慮步驟②中的損耗)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,振蕩后溶液呈黃色。
(1)提出問(wèn)題:Fe3、Br2誰(shuí)的氧化性更強(qiáng)?
(2)提出猜想:
①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性:Fe3>Br2,故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是因?yàn)楹?u>       (填化學(xué)式,下同)。
②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性:Br2>Fe3,故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是因?yàn)楹?u>       。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證:丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn),選用下列某些試劑設(shè)計(jì)出兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,證明了乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的。
供選用的試劑:
a.酚酞試液        b.四氯化碳       c.無(wú)水酒精       d.硫氰化鉀溶液
請(qǐng)你在下列表格中寫(xiě)出丙同學(xué)選用的試劑及實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象(試劑填序號(hào))。

 
選用試劑
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
方案1
 
 
方案2
 
 
 
(4)應(yīng)用與拓展:
①在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黃色,所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為                                          。
②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),溶液中有的Br被氧化成Br2,則原FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為       。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

為驗(yàn)證氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器和 A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗(yàn))。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
Ⅰ.打開(kāi)彈簧夾K1~K4,通入一段時(shí)間N2,再將T型導(dǎo)管插入B中,繼續(xù)通入N2,然后關(guān)閉K1、K3、K4
Ⅱ.打開(kāi)活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱。
Ⅲ.當(dāng)B中溶液變黃時(shí),停止加熱,夾緊彈簧夾K2
Ⅳ.打開(kāi)活塞b,使約2mL的溶液流入D試管中,檢驗(yàn)其中的離子。
Ⅴ.打開(kāi)彈簧夾K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段時(shí)間后夾緊彈簧夾K3
Ⅵ.更新試管D,重復(fù)過(guò)程Ⅳ,檢驗(yàn)B溶液中的離子。
(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                              
(2)用70%的硫酸制取SO2,反應(yīng)速率比用98%的硫酸快,原因是          。
(3)甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn),他們的檢測(cè)結(jié)果一定能夠證明氧化性
Cl2>Fe3+>SO2的是        (填“甲”“乙”“丙”)。

 
 過(guò)程Ⅳ  B溶液中含有的離子
過(guò)程Ⅵ  B溶液中含有的離子

    有Fe3+無(wú)Fe2+
有SO42-

  既有Fe3+又有Fe2+
有SO42-

    有Fe3+無(wú)Fe2+
           有Fe2+
 
(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程Ⅴ時(shí),B中溶液顏色由黃色逐漸變?yōu)榧t棕色,停止通氣,放置一段時(shí)間后溶液顏色變?yōu)闇\綠色。
查閱資料:Fe2+(aq)+SO32-(aq)FeSO3(s)(墨綠色)
提出假設(shè):FeCl3與 SO2的反應(yīng)經(jīng)歷了中間產(chǎn)物FeSO3,溶液的紅棕色是FeSO3(墨綠色)與FeCl3(黃色)的混合色。某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),證實(shí)該假設(shè)成立:

① 溶液E和F分別為          、          
② 請(qǐng)用化學(xué)平衡原理解釋步驟3中紅棕色溶液顏色變?yōu)闇\綠色的原因            
                                                。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題

相同物質(zhì)的量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng),至體系中均無(wú)固體物質(zhì),消耗堿量最多的是(  )
A.Al               B.Al(OH)3              C.AlCl3             Al2O3

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