【題目】某;瘜W(xué)興趣小組探究SO2FeCl3溶液的反應(yīng),所用裝置如右圖所示(夾持儀器已略去)。

1)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)先檢查裝置的 ;實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的尾氣應(yīng)通入 溶液進(jìn)行處理。

2實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要配制100 mL l mo1·L-1 FeCl3溶液,所需要的玻璃儀器有:燒杯、量筒、玻璃棒、 ;實(shí)際配制過(guò)程中,常先將FeCl3固體完全溶于適量稀鹽酸中,再加水稀釋,此特殊操作的目的是____。

3)該小組同學(xué)向5 mL l mo1·L-1 FeCl3溶液中通入足量的SO2,溶液最終呈淺綠色,寫出其反應(yīng)的離子方程式 。再打開分液漏斗活塞,逐滴加入煮沸冷卻后的NaOH稀溶液,則試管B中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

(4)該小組同學(xué)在(3)中實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)闇\綠色需要較長(zhǎng)時(shí)間,在此期間同學(xué)們觀察到的現(xiàn)象是溶液由棕黃色變成紅棕色,沒有觀察到丁達(dá)爾效應(yīng),最終溶液呈淺綠色。

【查閱資料】Fe(HSO3)2+在溶液中呈紅棕色且具有較強(qiáng)的還原性,能被Fe3+氧化為SO42-。則Fe(HSO3)2+Fe3+在溶液中反應(yīng)的離子方程式是 。

(5)若實(shí)驗(yàn)中用5 mL一定濃度的濃H2SO4與適量Cu片充分反應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,測(cè)得產(chǎn)生SO2的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為672 mL,向已冷卻的A試管溶液中加入4 mo1·L-1NaOH溶液30 mL時(shí),恰好使Cu2+完全沉淀。則所用濃H2SO4濃度為____。(忽略過(guò)程中溶液的體積變化)

【答案】1)氣密性; NaOH;(2100 mL容量瓶、膠頭滴管;抑制FeCl3水解;(32Fe3SO22H2O=2Fe2SO42-4H;先無(wú)現(xiàn)象,后生成白色絮狀沉淀;(4Fe(HSO3)2+Fe3+H2O2Fe2+SO42-3H+;(518 mo1·L-1.

【解析】

試題分析:1)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)先檢查裝置的氣密性;實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的尾氣是SO2,應(yīng)通入NaOH溶液進(jìn)行處理;(2實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要配制100 mL l mo1·L-1 FeCl3溶液,配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要的玻璃儀器有:燒杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、定容時(shí)還要用到膠頭滴管,配制過(guò)程中,由于Fe3+容易發(fā)生水解,常先將FeCl3固體完全溶于適量稀鹽酸中,再加水稀釋,抑制Fe3+的水解,答案為:100 mL容量瓶、膠頭滴管;抑制FeCl3水解;(3)5 mL l mo1·L-1 FeCl3溶液中通入足量的SO2,溶液最終呈淺綠色,生成了Fe2+,SO2被氧化為H2SO4,發(fā)生的離子方程式為:2Fe3SO22H2O=2Fe2SO42-4H,試管中有硫酸和硫酸亞鐵,加入稀NaOH溶液,先和硫酸發(fā)生中和反應(yīng),這一階段無(wú)明顯現(xiàn)象,當(dāng)硫酸反應(yīng)完后,將和硫酸亞鐵反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,由于氫氧化鈉是煮沸除去了氧氣的,所以氫氧化亞鐵不會(huì)被氧化為氫氧化鐵,答案為:2Fe3SO22H2O=2Fe2SO42-4H;先無(wú)現(xiàn)象,后生成白色絮狀沉淀;(4)Fe(HSO3)2+在溶液中呈紅棕色且具有較強(qiáng)的還原性,能被Fe3+氧化為SO42-,則Fe3+被還原為Fe2+,反應(yīng)的離子方程式為:Fe(HSO3)2+Fe3+H2O2Fe2+SO42-3H+;(5)5 mL一定濃度的濃H2SO4與適量Cu片充分反應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,測(cè)得產(chǎn)生SO2的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為672 mL,Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O,n(SO2)=0.672L/22.4L/mol=0.03mol, 算出n(CuSO4)=0.03mol,n1(H2SO4)=0.06mol, 向已冷卻的A試管溶液中加入4 mo1·L-1NaOH溶液30 mL時(shí),恰好使Cu2+完全沉淀,Cu不會(huì)和稀硫酸反應(yīng),A中還有稀硫酸,當(dāng)加入NaOH溶液時(shí),首先和未反應(yīng)的硫酸反應(yīng),硫酸反應(yīng)完后再和CuSO4反應(yīng),CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2+Na2SO4

n1 (NaOH)=2n(CuSO4)=0.06mol,和硫酸反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為n2(NaOH)=4mol·L-1×0.03L-0.06mol=0.06mol,n2(H2SO4)=0.06mol/2=0.03mol,總硫酸的物質(zhì)的量為0.03mol+0.06mol=0.09mol,c(H2SO4)=0.09mol/0.005L=18mol/L,答案為:18mol/L.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】表示溶液濃度的方法通常有兩種:溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)和物質(zhì)的量濃度(c),因此在配制溶液時(shí),根據(jù)不同的需要,有不同的配制方法。請(qǐng)完成下列填空題。 (導(dǎo)學(xué)號(hào)52080091)

(1)用10%(密度為1.01 g·cm-3)的氫氧化鈉溶液配制成27.5 g 2%的氫氧化鈉溶液。

①計(jì)算:需____g 10%(密度為1.01 g·cm-3)的氫氧化鈉溶液,其體積為___ mL,需加____ mL水[(水)=1 g·cm-3]進(jìn)行稀釋。

②量取:用____ mL量筒量取10%的氫氧化鈉溶液,量取時(shí)視線要跟量筒內(nèi)液體____相平,然后倒入燒杯里,用____ mL量筒量取蒸餾水注入燒杯里。

③溶解:用____將上述溶液攪拌均勻,即得27.5 g 2%的氫氧化鈉溶液。

(2)把溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%(密度為1.84 g·cm-3)的濃硫酸稀釋成3 mol·L-1的稀硫酸100 mL。

①需要量取濃硫酸____mL;

②配制操作可分解成如下幾步,正確的操作順序是____________(填編號(hào))。

A.向容量瓶中注入少量蒸餾水,檢查是否漏水

B.用少量蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒,將溶液注入容量瓶中,并重復(fù)操作兩次

C.把已冷卻的稀硫酸注入經(jīng)檢查不漏水的容量瓶中

D.根據(jù)計(jì)算,用量筒量取一定體積的濃硫酸

E.將濃硫酸沿?zé)诼⑷胧⒂姓麴s水的小燒杯中,并不斷用玻璃棒攪拌

F.蓋上容量瓶的塞子,振蕩,搖勻

G.用膠頭滴管滴加蒸餾水,使溶液凹液面最低處恰好與刻度線相切

H.繼續(xù)往容量瓶中小心地加蒸餾水,使液面接近刻度線

(3)實(shí)驗(yàn)室需配制1 mol·L-1的NaOH溶液和1 mol·L-1的H2SO4溶液各100 mL。

①要配制NaOH溶液,在用托盤天平稱取NaOH固體時(shí),托盤天平讀數(shù)為____(填編號(hào),下同)。

A.4.0 g

B.小于4.0 g

C.大于4.0 g

②在配制NaOH溶液和H2SO4溶液的各步操作中,有明顯不同的是____

A.稱量或量取 B.溶解

C.移液、洗滌 D.定容

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