Question

17．在化學(xué)研究中，往往可以通過(guò)觀察現(xiàn)象認(rèn)識(shí)物質(zhì)變化的情況．請(qǐng)分析以下一組有現(xiàn)象變化的化學(xué)反應(yīng)．

實(shí)驗(yàn)	試劑及操作		現(xiàn)象
	試管	滴管
1.0mL	飽和Na2SlO3溶液（含2滴酚酞）	先滴加1.0mL0.5mol•L-1NaOH溶液：再滴加1.5mL1.0mol•L-1H2SO4溶液	Ⅰ．紅色溶液中出現(xiàn)膠狀沉淀
	0.1mol•L-1AlCl3溶液		Ⅱ．加堿時(shí)出現(xiàn)白色沉淀，又逐漸溶解直至消失；加酸時(shí)產(chǎn)生白色沉淀，又逐漸溶解直至消失
	0.1mol•L-1Fe（NO3）2溶液		Ⅲ．加堿時(shí)生成白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；加酸后溶液變?yōu)辄S色
	新制飽和氯水		Ⅳ．加堿時(shí)溶液變?yōu)闊o(wú)色；加酸后無(wú)色溶液變?yōu)闇\黃綠色

（1）用離子方程式解釋現(xiàn)象I中出現(xiàn)膠狀沉淀的原因：2H⁺+SiO₃^2-═H₂SiO₃↓．
（2）II中加堿時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象是出現(xiàn)白色沉淀，又逐漸溶解直至消失，此現(xiàn)象說(shuō)明溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（3）III中加堿時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象是生成白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色．
（4）用離子方程式解釋IV中加堿時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象：Cl₂+2OH^-═ClO^-+Cl^-+H₂O．
（5）滴加試劑順序的變化，會(huì)影響溶液中的現(xiàn)象和發(fā)生的反應(yīng)，請(qǐng)繼續(xù)分析以下實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)	試劑及操作		現(xiàn)象
	試管	滴管
1.0 mL	0.1 mol•L-1 Fe（NO3）2溶液	先滴加1.5 mL 1.0 mol•L-1 H2SO4溶液； 再滴加1.0 mL 0.5 mol•L-1 NaOH溶液	V．加酸時(shí)溶液無(wú)明顯現(xiàn)象；加堿后溶液依然沒(méi)有明顯變化

①探究加酸時(shí)Fe（NO₃）₂溶液中是否發(fā)生了反應(yīng)：
向1.0mL 0.1mol•L^-1Fe（NO₃）₂溶液中滴加KSCN溶液，沒(méi)有明顯現(xiàn)象，再向其中滴加1.5mL1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液，溶液立即變紅，說(shuō)明溶液中含F(xiàn)e³⁺，證明加酸時(shí)溶液中發(fā)生了反應(yīng)．
②推測(cè)溶液中產(chǎn)生Fe³⁺的可能原因有兩種：
a．酸性條件下，0.1mol•L^-1 Fe（NO₃）₂溶液中的Fe²⁺被NO₃^-氧化；
b．4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O（用離子方程式表示）．

Answer 1

分析 （1）飽和Na₂SlO₃溶液（含2滴酚酞）硅酸根離子水解溶液顯堿性，溶液為紅色溶液，先滴加1.0mL0.5mol•L^-1NaOH溶液：再滴加1.5mL1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液，紅色溶液中出現(xiàn)膠狀沉淀為生成的硅酸沉淀；
（2）1ml 0.1mol•L^-1AlCl₃溶液中先滴加1.0mL0.5mol•L^-1NaOH溶液：再滴加1.5mL1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液，計(jì)算物質(zhì)的量可知?dú)溲趸�鈉物質(zhì)的量為0.0005mol，鋁離子物質(zhì)的量為0.0001mol，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，堿過(guò)量生成氫氧化鋁會(huì)隨氫氧化鈉滴入溶解得到偏鋁酸鈉溶液，再滴加1.5mL1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液，溶液中氫離子物質(zhì)的量=0.0015L×1.0mol/L×2=0.003mol，滴入硫酸溶液偏鋁酸根離子結(jié)合氫離子生成氫氧化鋁沉淀，繼續(xù)滴入生成的氫氧化鋁會(huì)溶解；
（3）0.1mol•L^-1Fe（NO₃）₂溶液中滴入先滴加1.0mL0.5mol•L^-1NaOH溶液：再滴加1.5mL1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液，生成氫氧化亞鐵白色沉淀迅速變化為灰綠色最后變化為紅褐色沉淀，加入酸沉淀溶解得到鐵鹽溶液；
（4）新制飽和氯水中加堿時(shí)溶液變?yōu)闊o(wú)色是氯氣和堿反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；加酸后無(wú)色溶液變?yōu)闇\黃綠色是氯離子、陳老師跟離子在酸溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣；
（5）①探究加酸時(shí)Fe（NO₃）₂溶液中是否發(fā)生了反應(yīng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)是否含鐵離子；
②酸性條件下，0.1mol•L^-1 Fe（NO₃）₂溶液中的Fe²⁺被NO₃^-氧化，空氣中的氧氣也會(huì)氧化亞鐵離子；

解答 解：（1）用離子方程式解釋現(xiàn)象I中出現(xiàn)膠狀沉淀的原因是硅酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硅酸沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：2H⁺+SiO₃^2-═H₂SiO₃↓，
故答案為：2H⁺+SiO₃^2-═H₂SiO₃↓；
（2）1ml 0.1mol•L^-1AlCl₃溶液中先滴加1.0mL0.5mol•L^-1NaOH溶液：再滴加1.5mL1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液，計(jì)算物質(zhì)的量可知?dú)溲趸�鈉物質(zhì)的量為0.0005mol，鋁離子物質(zhì)的量為0.0001mol，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，堿過(guò)量生成氫氧化鋁會(huì)隨氫氧化鈉滴入溶解得到偏鋁酸鈉溶液，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，生成AlO₂^-物質(zhì)的量=0.0001mol，剩余0.0001molNaOH，沉淀消失，再滴加1.5mL1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液，溶液中氫離子物質(zhì)的量=0.0015L×1.0mol/L×2=0.003mol，滴入硫酸溶液先中和氫氧根離子，偏鋁酸根離子結(jié)合氫離子生成氫氧化鋁沉淀，發(fā)生反應(yīng)H⁺+OH^-=H₂O，AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，硫酸過(guò)量繼續(xù)滴入生成的氫氧化鋁會(huì)全部溶解，
故答案為：出現(xiàn)白色沉淀，又逐漸溶解直至消失；Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）0.1mol•L^-1Fe（NO₃）₂溶液中滴入先滴加1.0mL0.5mol•L^-1NaOH溶液：再滴加1.5mL1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液，生成氫氧化亞鐵白色沉淀迅速變化為灰綠色最后變化為紅褐色沉淀，
故答案為：生成白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；
（4）新制飽和氯水中加堿時(shí)溶液變?yōu)闊o(wú)色是氯氣和堿反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，用離子方程式解釋IV中加堿時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象為：Cl₂+2OH^-═ClO^-+Cl^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-═ClO^-+Cl^-+H₂O；
（5）①向1.0mL 0.1mol•L^-1Fe（NO₃）₂溶液中滴加KSCN溶液，沒(méi)有明顯現(xiàn)象，再向其中滴加1.5 mL 1.0 mol•L^-1 H₂SO₄溶液，溶液立即變紅，說(shuō)明溶液中含F(xiàn)e³⁺，證明加酸時(shí)溶液中發(fā)生了反應(yīng)，
故答案為：滴加KSCN溶液，沒(méi)有明顯現(xiàn)象，再向其中滴加1.5 mL 1.0 mol•L^-1 H₂SO₄溶液；
②空氣中的氧氣會(huì)也會(huì)亞鐵離子生成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、反應(yīng)現(xiàn)象、反應(yīng)用量不同產(chǎn)物不同的判斷，注意氫氧化鋁為兩性氫氧化物，亞鐵離子在硝酸溶液中易被氧化，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．