【題目】某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。請回答下列問題:
(1)甲組同學(xué)取l0mL0.l mol·L-1KI溶液,加入6 mL0.l mol·L-1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①第一支試管中加入lmLCCl4充分振蕩、靜置, CCl4層顯紫色;
②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀:
③第三支試行中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。
實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是(填離子符號) ______________;實(shí)驗(yàn)①和③說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有(填離子符號)_______________,由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為___________________(填可逆反應(yīng)或不可逆反應(yīng))。
(2)乙組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________;一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是__________________________________;生成沉淀的原因是(用平衡移動(dòng)原理解釋)_________________________________________________。
(3)丙組同學(xué)模擬工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液制備FeCl3。
①若酸性FeCl2 廢液中:c(Fe2+)=2.0×10-2 mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3 mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2 mol·L-1,則該溶液的pH約為_____________。
②完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式:□ClO3-+□Fe2++□________=□Cl-+□Fe3++□________。
【答案】Fe2+ Fe3+可逆反應(yīng)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應(yīng)放熱,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)21 6 6H+ 1 6 3H2O
【解析】
(1) 加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀是亞鐵離子的檢驗(yàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象,加入1滴KSCN溶液,溶液變紅是鐵離子的檢驗(yàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象;反應(yīng)最后Fe2+、Fe3+、I-、I2共存。(2)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,說明Fe2+被H2O2氧化為 Fe3+。Fe3+能催化H2O2分解;H2O2分解反應(yīng)放熱,溫度升高促進(jìn)Fe3+的水解。(3)①根據(jù)電荷守恒計(jì)算氫離子濃度;②根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒配平離子方程式。
(1) 加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀是亞鐵離子的檢驗(yàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是Fe2+,加入1滴KSCN溶液,溶液變紅是鐵離子的檢驗(yàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)①和③說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有Fe3+;反應(yīng)最后Fe2+、Fe3+、I-、I2共存,說明該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。(2)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,說明Fe2+被H2O2氧化為 Fe3+,反應(yīng)離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。Fe3+能催化H2O2分解放出氧氣,所以一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn);H2O2分解反應(yīng)放熱,溫度升高促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng),所以有紅褐色氫氧化鐵沉淀生成。(3)①根據(jù)電荷守恒, 2c(Fe2+)+3c(Fe3+) +c(H+)= c(Cl-), c(H+)= c(Cl-)-2c(Fe2+)-3c(Fe3+)= 5.3×10-2 mol·L-1-2.0×10-2 mol·L-1-1.0×10-3 mol·L-1=1.0×10-2 mol·L-1,所以pH=2;②根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒NaClO3氧化FeCl2的離子方程式是 1 ClO3-+ 6 Fe2++ 6H+ = 1 Cl-+ 6 Fe3++3H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋或結(jié)論都正確的是( )
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 解釋或結(jié)論 |
A | 向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液 | 溶液變?yōu)辄S色 | 氧化性:H2O2>Fe3+ |
B | 向5mL1mol/L NaOH溶液中滴加5滴1mol/L MgCl2溶液,然后再滴加足量的1mol/L CuCl2溶液 | 先產(chǎn)生白色沉淀,然后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 | Ksp[Cu(OH)2] >Ksp[Mg(OH)2] |
C | 將充滿NO2的密閉玻璃球浸泡在熱水中 | 紅棕色變深 | 2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0 |
D | 向一定量酸性KMnO4溶液中加入乙二醇(HOCH2CH2OH) | 溶液紫色褪去 | 乙二醇被氧化為乙二酸 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng),又是反應(yīng)物總能量低于生成物總能量的是
A.鋁與稀鹽酸的反應(yīng)B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)
C.灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)
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【題目】下列說法中,正確的是:
①需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng);②放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生;③一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大;④有的吸熱反應(yīng)在常溫下也能發(fā)生。
A.①②③④B.①②C.②③④D.③④
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【題目】將表面已完全鈍化的鋁條,插入下列溶液中,幾乎不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是( 。
A.稀硝酸B.硝酸汞C.稀鹽酸D.氫氧化鈉
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【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 由水電離出的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液中:Mg2+、K+、Br-、HCO3-
B. 含有大量Fe3+的溶液:Na+、Mg2+、NO3-、SCN-
C. 含有大量NO3-的溶液:H+、Fe2+、SO42-、Cl-
D. 使酚酞變紅色的溶液:Na+、Ba2+、NO3-、Cl-
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【題目】下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是
A.圖1表示H2與O2發(fā)生反應(yīng)過程中的能量變化,則H2的燃燒熱為241.8 kJ·mol-1
B.圖2表示壓強(qiáng)對可逆反應(yīng)2A(g)+2 B(g) 3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強(qiáng)比甲的壓強(qiáng)大
C.圖3表示等質(zhì)量的鉀、鈉分別與足量水反應(yīng),則甲為鈉
D.圖4表示常溫下,稀釋HA、HB兩種酸的稀溶液時(shí),溶液pH隨加水量的變化,則相同條件下NaA溶液的pH大于同濃度的NaB溶液的pH
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【題目】一定溫度壓強(qiáng)下,用mg的CH4、CO2、O2、SO2四種氣體分別吹出四個(gè)體積大小不同的氣球,下列說法中正確的是( )
A.氣球B中裝的是O2
B.氣球A和氣球C中氣體分子數(shù)相等
C.氣球A和氣球D中氣體物質(zhì)的量之比為4:1
D.氣球C和氣球D中氣體密度之比為2:1
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【題目】對工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施之一。
(1)硫酸廠的酸性廢水中砷(As)元素(主要以H3AsO3形式存在)含量極高,為控制砷的排放,某工廠采用化學(xué)沉淀法處理含砷廢水。請回答以下問題:
①已知砷是氮的同族元素,比氮原子多2個(gè)電子層,砷在元素周期表的位置為____________。
②工業(yè)上采用硫化法(通常用硫化鈉)去除廢水中的砷,生成物為難溶性的三硫化二砷,該反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
(2)電鍍廠的廢水中含有的CN-有劇毒,需要處理加以排放。處理含CN-廢水的方法之一是在微生物的作用下,CN-被氧氣氧化成HCO3-,同時(shí)生成NH3,該反應(yīng)的離子方程式為_____________。
(3)電滲析法處理廚房垃極發(fā)酵液,同時(shí)得到乳酸的原理如圖所示(圖中“HA”表示乳酸分子,A-表示乳酸根離子):
①陽極的電極反應(yīng)式為________________________。
②簡述濃縮室中得到濃乳酸的原理:________________________。
③電解過程中,采取一定的措施可控制陽極室的pH約為6~8,此時(shí)進(jìn)入濃縮室的OH-可忽略不計(jì)。400 mL 10 g/L 乳酸溶液通電一段時(shí)間后,濃度上升為145 g/L(溶液體積變化忽略不計(jì)),陰極上產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為________L(提示:乳酸的摩爾質(zhì)量為90 g/mol)。
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