16．有資料介紹Fe3+在水溶液中通常以水合離子形式存在，[Fe（H2O）6]3+幾乎無色．某化學實驗小組對實驗室Fe（NO3）3和FeCl3溶液呈黃色的原因產(chǎn)生了疑問，進一步查閱資料發(fā)現(xiàn)：
①[Fe（H2O）6]3++H2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n（黃色）+nH3O+（n=1～6）；
②[FeCl4（H2O）2]-為黃色．
他們進行了如下探究實驗．請回答下列問題：
【實驗I】如圖1：

（1）你認為Fe（NO3）3溶液呈黃色的原因是[Fe（H2O）6]3+水解產(chǎn)生了[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n．
（2）你認為FeCl3溶液呈黃色主要是含有[FeCl4（H2O）2]-微粒，理由：試管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黃色．
【實驗Ⅱ】
已知透光率越大，溶液顏色越淺．用色度計分別測定0.5mol•L-1 Fe（NO3）3和FeCl3溶液在不同溫度下的透光率如圖2所示．
（3）隨著溫度升高，F(xiàn)e（NO3）3溶液透光率逐漸減小的原因是溫度升高，導致平衡[Fe（H2O）6]3++nH2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n+nH3O+正向移動，[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n濃度增大，溶液顏色加深．
（4）FeCl3溶液透光率隨溫度升高而減小的幅度明顯大于Fe（NO3）3溶液，其原因用離子方程式表示：：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O，該反應屬于吸熱反應（填“放熱”或“吸熱”）．
【實驗Ⅲ】
該實驗小組同學還設計了一個實驗方案驗證（4）中結(jié)論．
（5）取試管②中無色溶液，滴加幾滴B（從下列選項中選擇最佳試劑，填寫字母序號），通過現(xiàn)象能證明（4）中結(jié)論正確．
A．Fe（NO3）3溶液 B．NaCl溶液 C．NaNO3溶液   D．FeCl3溶液．

分析 （1）根據(jù)信息：①硝酸鐵中存在：[Fe（H2O）6]3++H2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n（黃色）+nH3O+來判斷；
（2）氯化鐵中存在的[FeCl4（H2O）2]-為黃色；
（3）溶液的透光率和溶液中有顏色的離子的濃度大小之間有關系，根據(jù)溫度對化學平衡移動的影響知識來回答；
（4）FeCl3溶液中存在：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O，據(jù)平衡移動原理來回答；
（5）平衡[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O中，增加氯離子濃度，可以引起化學平衡的移動，據(jù)此回答．

解答 解：（1）根據(jù)信息：①硝酸鐵中存在：[Fe（H2O）6]3++H2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n（黃色）+nH3O+，F(xiàn)e（NO3）3溶液呈黃色的原因是[Fe（H2O）6]3+水解產(chǎn)生了黃色的[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n，
故答案為：[Fe（H2O）6]3+水解產(chǎn)生了[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n；
（2）FeCl3溶液呈黃色主要是發(fā)生：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O，由于含有[FeCl4（H2O）2]-的緣故，因為：試管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黃色，
故答案為：[FeCl4（H2O）2]-；試管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黃色；
（3）溶液的透光率和溶液中有顏色的離子的濃度大小之間有關系，溫度升高，導致平衡[Fe（H2O）6]3++nH2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n+nH3O+正向移動，[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n濃度增大，溶液顏色加深；
故答案為：溫度升高，導致平衡[Fe（H2O）6]3++nH2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n+nH3O+正向移動，[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n濃度增大，溶液顏色加深；
（4）FeCl3溶液中存在：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O，溫度升高，有色離子濃度增加程度大，說明該反應是吸熱反應，F(xiàn)eCl3溶液透光率隨溫度升高而減小的幅度明顯大于Fe（NO3）3溶液，
故答案為：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O；吸熱；
（5）平衡[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O中，增加氯離子濃度，可以引起化學平衡正向移動，有色離子濃度增加，進而說明FeCl3溶液透光率隨溫度升高而減小的幅度明顯大于Fe（NO3）3溶液，但是不能陰極鐵離子，其鐵離子的黃色會干擾實驗結(jié)果，
故答案為：B．

點評 本題是一道關于化學平衡移動原理的應用知識的實驗方案設計探究題，考查學生分析和解決問題的能力，題目難度較大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

6．以下說理不嚴謹?shù)氖牵ā　。?table class="qanwser">A．二氯甲烷只有一種，說明甲烷分子是立體結(jié)構(gòu)B．2-丁烯四個碳原子共平面，說明乙烯分子是平面結(jié)構(gòu)C．苯乙炔分子中所有原子共平面，說明乙炔分子中原子在一條直線上D．鄰二甲苯只有一種，說明苯分子中不存在單雙鍵交替的碳碳鍵．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

7．下列有關NaClO和NaCl混合溶液的敘述不正確的是（　�。�
A．該溶液與K+、NO3-、OH-可以大量共存
B．該溶液顯堿性的原因為ClO-+H2O?HClO+OH-
C．向該溶液中滴入少量FeSO4溶液，反應的離子方程式為：2Fe2++ClO-+2H+═Cl-+2Fe3++H2O
D．向該溶液中加入濃鹽酸，每產(chǎn)生1molCl2，轉(zhuǎn)移電子約為6.02×1023個

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．已知化學反應為aA+bB?dD+eE，反應物A與B反應生成D和E的反應速率滿足公式v=k•c（A）a•c（B）b，k是速率常數(shù)．
（1）通常人肺血液中O2的溶解濃度達1.6×10-6 mol•L-1，而其中血紅蛋白的濃度穩(wěn)定在8×10-6 mol•L-1．設速率常數(shù)k=2.1×106L•mol-1•s-1（37℃），則氧血紅蛋白（HbO2）的生成速率為2.69×10-5mol/（L•s）．
（2）在HbCO中血紅蛋白（Hb）與一氧化碳（CO）的結(jié)合力比HbO2中血紅蛋白（Hb）與氧氣（O2）的結(jié)合力大200倍．在CO中毒的情況下，需要將HbO2的生成速率提高到1.1×10-4 L•mol-1•s-1，這時所需O2的濃度是6.55×10-6mol/L．（設血液中血紅蛋白的濃度恒定），如果血液中氧濃度與進入肺的氧分壓成正比，試提出一個實際可行的解決問題的方案讓病人吸入富氧空氣或純氧．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

11．下列有關化學用語表示正確的是（　�。�
A．羥基的電子式 B．丙烯的球棍模型 
C．乙炔的電子式 D．乙酸的實驗式  C2H4O2

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

1．某興趣小組設計SO2實驗方案做以下化學實驗．
Ⅰ．實驗方案一
（1）將SO2通入水中形成“SO2─飽和H2SO3溶液”體系，此體系中存在多個含硫元素的平衡，分別用平衡方程式表示為SO2（g）?SO2（aq）、SO2+H2O?H2SO3、H2SO3?H++HSO3-、HSO3-?H++SO32-．
（2）已知：葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化劑[我國國家標準（GB2760-2014）規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量≤0.25g/L]．
利用SO2的漂白性檢測干白葡萄酒（液體為無色）中的SO2或H2SO3．設計如圖1的實驗：

實驗結(jié)論：干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色，原因為：干白中二氧化硫或亞硫酸含量太少．
Ⅱ．實驗方案二
如圖2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）裝置B中試劑X是濃硫酸，裝置D中盛放NaOH溶液的作用是吸收未反應的SO2，防止污染空氣．
（2）關閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體，檢驗SO2與Na2O2反應是否有氧氣生成的方法是將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復燃．
（3）關閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入E、F中，能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為E中溶液藍色褪去；發(fā)生反應的離子方程式是SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+．
Ⅲ．實驗方案三
用電化學法模擬工業(yè)處理S02．將硫酸工業(yè)尾氣中的S02通入圖3裝置（電極均為惰性材料）進行實驗，可用于制備硫酸，同時獲得電能：
（1）M極發(fā)生的電極反應式為SO2+2H2O-2e -═SO42-+4H+．
（2 ）若使該裝置的電流強度達到2.0A，理論上每分鐘應向負極通入標準狀況下氣體的體積為0.014L（已知：1個e所帶電量為1.6×10-19C）．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

8．下列反應的離子方程式不正確的是（　　）
A．Ba（OH）2溶液中加入過量Al2（SO4）3溶液：3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-═3 BaSO4↓+2Al（OH）3↓
B．將少量CO2通入NaClO溶液中：ClO-+CO2+H2O═HCO3-+HClO （已知：次氯酸的Ka為2.95×10-8，碳酸的Ka2為5.6×10-11）
C．次氯酸鈣溶液中通入足量SO2：Ca2++ClO-+SO2+H2O═CaSO4↓+Cl-+2H+
D．向Ca（OH）2溶液中加入過量的NaHCO3溶液：Ca2++2HCO3-+2OH-═CO32-+CaCO3↓+2H2O

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

1．短周期主族元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大，其中A、C同主族，B、C、D同周期，A原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，B元素的離子具有黃色的焰色反應，試回答下列問題：
（1）A的元素符號O；B的元素名稱鈉；
（2）D的在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族；C、D氫化物較不穩(wěn)定的化學式是H2S．
（3）A、B、C三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是S2-＞O2-＞Na+．
（4）B與A形成的化合物B2A2的化學式是Na2O2，其含有的化學鍵的類型為離子鍵．共價鍵
（5）CA2與D元素的單質(zhì)在水溶液中反應的化學方程式是SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

2．某鋰電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，該電池放電過程中的一個電極反應式為Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-，下列說法正確的是（　�。�
A．放電時，Li+透過固體電解質(zhì)向Li極移動
B．放電時，負極的電極反應式為Li-e-+OH-=LiOH
C．放電時，水溶液的pH不斷升高
D．放電過程中需要不斷地補充Cu

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