题目内容
【题目】Ⅰ.(1)按要求写出下列反应的化学方程式:
①由饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体_______________________________。
②氢氟酸腐蚀玻璃____________________________________。
(2)按要求写出下列反应的离子方程式:
①制漂白粉(有效成分为次氯酸钙)____________________________________。
②用硫氰化钾溶液检验溶液中含有Fe3+____________________________________。
③向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液至溶液恰呈中性____________________________________;
Ⅱ.已知还原性是I->Fe2+>Br-,1L某溶液中含有FeI2和FeBr2两种溶质,分析知其中Fe2+、I-、Br-的物质的量比为1:1:1。取出1/10体积该混合溶液向其中通入氯气,发现吸收3.36L(标况下)的氯气后溶液中的溶质离子刚好完全被氧化得到I2、Br2、Fe3+。请回答:
①试写出此反应过程中第二步反应的离子方程式__________。
②求原混合溶液中各溶质的物质的量浓度______________。
③当溶液中Br-有一半被氧化时,通入的氯气在标况下所占体积是________升,此时溶液中溶质的物质的量浓度约为(不考虑溴和碘单质的溶解)________
【答案】 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体) +3HCl SiO2+4HF==SiF4↑+ 2H2O Cl2+Ca(OH)2==Ca2++Cl-+ClO-+H2O Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O Cl2+2Fe2+= 2Fe3++2Cl- c(FeI2)=c(FeBr2)=0.5mol/L V(Cl2)=28L c(FeCl3)=5/6mol/L(或0.83mol/L) 、 c(FeBr3)=1/6mol/L(或0.17mol/L)
【解析】Ⅰ.(1)①制取氢氧化铁胶体的方法是将氯化铁饱和溶液滴加至沸腾的水中,发生水解反应,方程式如下:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体) +3HCl。②氢氟酸腐蚀玻璃,主要是氢氟酸和玻璃中的二氧化硅反应,得到四氟化硅气体和水,方程式为:SiO2+4HF==SiF4↑+ 2H2O。
(2)①制取漂白粉的方法是将氯气通入到石灰乳中,方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO-)2+2H2O,所以离子方程式为:Cl2+Ca(OH)2==Ca2++Cl-+ClO-+H2O(石灰乳是不能拆分的)。
②用硫氰化钾溶液检验溶液中含有Fe3+,是将Fe3+转化为Fe(SCN)3使溶液显红色,离子方程式为:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。
③向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液至溶液恰呈中性,即氢氧根离子和氢离子应该恰好中和,所以氢氧化钡和硫酸氢钠的比例为1:2,方程式为:2NaHSO4+Ba(OH)2==BaSO4↓+2H2O+Na2SO4,离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+2H2O。
Ⅱ. ①已知还原性是I->Fe2+>Br-,通入氯气,氯气应该先与还原性较强的碘离子反应,再将Fe2+氧化,最后反应溴离子,所以第二步反应为:Cl2+2Fe2+= 2Fe3++2Cl-。
②已知:Fe2+、I-、Br-的物质的量比为1:1:1,取出1/10体积该混合溶液向其中通入氯气,发现吸收3.36L(0.15mol)的氯气后溶液中的溶质离子刚好完全被氧化得到I2、Br2、Fe3+;设三种离子反应的物质的量均为Xmol,得到X/2+X/2+X/2=0.15,所以X=0.1mol,得到原来的1L溶液中三种离子的物质的量都是1mol。根据元素守恒得到n(FeI2)=n(FeBr2)=0.5mol,所以c(FeI2)=c(FeBr2)=0.5mol/L。
③当溶液中Br-有一半被氧化时,代表反应的碘离子和Fe2+都是1mol,反应的溴离子为0.5mol,带入各自的反应方程式进行计算,得到反应的氯气为1.25mol,在标况下所占体积是28L。根据元素守恒,反应后溶液中的Fe3+为1mol/L,Br-被氧化了一半,剩余的浓度为0.5mol/L,所有的氯气都转化为氯离子,所以氯离子浓度为2.5mol/L,由上得到:FeCl3为2.5÷3=5/6mol/L,FeBr3为0.5÷3=1/6mol/L。