题目内容

9．某小组同学为比较酸性条件下NO3-、SO42-、Fe3+的氧化性强弱，设计如下实验（夹持仪器已略去，装置的气密性已检验）．
实验记录如下：
实验操作实验现象
Ⅰ打开活塞c，将过量稀HNO3加入装置B中，关闭活塞cB中浅绿色溶液立即变为深棕色；一段时间后，溶液最终变为黄色．
Ⅱ用注射器取出少量B装置中的溶液，加入KSCN溶液溶液变为红色．
Ⅲ打开活塞b，向A装置中加入足量硫酸，关闭活塞bA中产生气体；B中有气泡，液面上有少量红棕色气体生成．
Ⅳ一段时间后，用注射器取出少量B装置中的溶液，……
Ⅴ打开活塞a，通入一段时间空气----
请回答下列问题：
（1）保存Fe（NO3）2溶液时，常加入铁粉，目的是（用化学方程式表示）2Fe（NO3）3+Fe═3Fe（NO3）2．
（2）实验Ⅰ中，发生反应的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O．
（3）资料表明，Fe2+能与NO结合形成深棕色物质[Fe（NO）]2+：Fe2++NO?[Fe（NO）]2+
用平衡移动原理解释实验I中溶液由深棕色变为黄色的原因是Fe2+被稀硝酸氧化为Fe3+，使溶液中c（Fe2+）逐渐下降（同时NO的逐渐逸出，也使溶液中c（NO）逐渐下降），平衡Fe2++NO?[Fe（NO）]2+左移，溶液棕色褪去，显示出Fe3+的黄色．．
（4）分析实验现象，同学们得出了结论．则：
①实验Ⅳ的后续操作是加入K3[Fe（CN）6]溶液，观察到的现象是生成蓝色沉淀．
②由实验得出的结论是氧化性：NO3-＞Fe3+＞SO42-．
（5）实验反思
①实验操作V的目的是将装置中的SO2、NO、NO2等气体排进NaOH溶液中吸收，防止污染大气．
②实验操作Ⅲ，开始时B中溶液的颜色并无明显变化，此时溶液中发生反应的离子方程式是3SO2+2NO3-+2H2O═3SO42-+2NO↑+4H+．
③有同学认为装置中的空气会干扰实验结论的得出，应在实验前通一段时间的氮气．你是否同意该看法，理由是不同意，
a．实验Ⅰ中溶液变棕色，有NO生成，说明硝酸氧化Fe2+：氧化性NO3-＞Fe3+；
b．实验Ⅳ中溶液中检出Fe2+，说明二氧化硫还原了Fe3+：氧化性Fe3+＞SO42-；
与装置中是否有氧气无关．．

分析 （1）硝酸亚铁易被空气中的氧气氧化为硝酸铁，加入铁可以还原硝酸铁为硝酸亚铁；
（2）打开活塞c，将过量稀HNO3加入装置B中，关闭活塞c，B中浅绿色溶液立即变为深棕色；一段时间后，溶液最终变为黄色，亚铁离子被氧化为铁离子；
（3）Fe2+能与NO结合形成深棕色物质[Fe（NO）]2+：Fe2++NO?[Fe（NO）]2+，亚铁离子被氧化，平衡逆向进行，铁离子溶液为黄色溶液；
（4）①打开活塞b，向A装置中加入足量硫酸，关闭活塞b，A中产生气体；B中有气泡，液面上有少量红棕色气体生成，一段时间后，用注射器取出少量B装置中的溶液为亚铁离子的溶液，加入K3[Fe（CN）6]溶液生成蓝色沉淀，
②氧化还原反应中的氧化剂的氧化性大于氧化产物分析；
（5）①打开活塞a，通入一段时间空气是将装置中的SO2、NO、NO2等气体排进NaOH溶液中吸收；
②实验操作Ⅲ，打开活塞b，向A装置中加入足量硫酸，关闭活塞b，开始时B中溶液的颜色并无明显变化是稀硝酸氧化二氧化硫的反应生成硫酸和一氧化氮气体；
③实验Ⅰ的现象，B中浅绿色溶液立即变为深棕色；一段时间后，溶液最终变为黄色．硝酸氧化亚铁离子为铁离子，实验Ⅳ中溶液中检出Fe2+，说明二氧化硫还原了Fe3+，与空气中的氧气无关．

解答 解：（1）硝酸亚铁易被空气中的氧气氧化为硝酸铁，目的是加入铁可以还原硝酸铁为硝酸亚铁，反应的化学方程式为：2Fe（NO3）3+Fe═3Fe（NO3）2，
故答案为：2Fe（NO3）3+Fe═3Fe（NO3）2；
（2）打开活塞c，将过量稀HNO3加入装置B中，关闭活塞c，B中浅绿色溶液立即变为深棕色；一段时间后，溶液最终变为黄色，亚铁离子被氧化为铁离子，反应的离子方程式为：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O，
故答案为：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O；
（3）Fe2+能与NO结合形成深棕色物质[Fe（NO）]2+：Fe2++NO?[Fe（NO）]2+，亚铁离子被氧化，平衡逆向进行，溶液棕色褪去，显示出Fe3+的黄色，
故答案为：Fe2+被稀硝酸氧化为Fe3+，使溶液中c（Fe2+）逐渐下降（同时NO的逐渐逸出，也使溶液中c（NO）逐渐下降），平衡Fe2++NO?[Fe（NO）]2+左移，溶液棕色褪去，显示出Fe3+的黄色；
（4）①打开活塞b，向A装置中加入足量硫酸，关闭活塞b，A中产生气体；B中有气泡，液面上有少量红棕色气体生成，一段时间后，用注射器取出少量B装置中的溶液为亚铁离子的溶液，加入K3[Fe（CN）6]溶液生成蓝色沉淀，
故答案为：加入K3[Fe（CN）6]溶液；生成蓝色沉淀；
②实验Ⅰ是硝酸氧化亚铁离子，说明硝酸的影响大于氧化产物铁离子，实验操作Ⅲ，打开活塞b，向A装置中加入足量硫酸，关闭活塞b，开始时B中溶液的颜色并无明显变化是稀硝酸氧化二氧化硫的反应生成硫酸和一氧化氮气体，说明硝酸氧化性大于氧化物硫酸，实验Ⅳ是二氧化硫通入铁盐溶液发生氧化还原反应，铁离子的影响大于氧化产物硫酸，氧化性大小为：NO3-＞Fe3+＞SO42-，
故答案为：氧化性：NO3-＞Fe3+＞SO42-；
（5）①打开活塞a，通入一段时间空气，将装置中的SO2、NO、NO2等气体排进NaOH溶液中吸收，防止污染大气，
故答案为：将装置中的SO2、NO、NO2等气体排进NaOH溶液中吸收，防止污染大气；
②实验Ⅲ是生成的二氧化硫通入装置B溶液中硝酸根离子氧化二氧化硫生成硫酸，反应生成无色气体一氧化氮，反应的离子方程式为：3SO2+2NO3-+2H2O═3SO42-+2NO↑+4H+，
故答案为：3SO2+2NO3-+2H2O═3SO42-+2NO↑+4H+；
③实验Ⅰ的现象，B中浅绿色溶液立即变为深棕色；一段时间后，溶液最终变为黄色．硝酸氧化亚铁离子为铁离子，实验Ⅳ中溶液中检出Fe2+，说明二氧化硫还原了Fe3+，两个实验现象都与空气中的氧气无关，装置中的空气不会干扰实验结论，
故答案为：不同意，实验Ⅰ中溶液变棕色，有NO生成，说明硝酸氧化Fe2+：氧化性NO3-＞Fe3+；实验Ⅳ中溶液中检出Fe2+，说明二氧化硫还原了Fe3+：氧化性Fe3+＞SO42-；与装置中是否有氧气无关．

点评 本题考查了物质性质的实验分析判断，物质性质和离子检验，化学平衡和氧化还原反应的分析应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
19．己知：NH3•H2O（aq）与H2SO4（aq）反应生成1mol正盐的△H=-24.2kJ/mol；强酸、强碱的稀溶液反应的中和热的△H=-57.3kJ/mol．则NH3•H2O在水溶液中电离的△H等于（　　）
A．-69.4 kJ/molB．-45.2kJ/molC．+69.4 kJ/molD．+45.2 kJ/mol
20．如图是利用废铜屑（含杂质铁）制备胆矾（硫酸铜晶体）的流程．

已知：
溶液中被沉淀离子Fe3+Fe2+Cu2+
完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH≥3.7≥6.4≥4.4
请回答：
（1）溶液B中含有的阳离子有Fe2+、Fe3+、H+、Cu2+（填离子符号）．
（2）下列物质中最适宜作氧化剂X的是b（填字母）．a．NaClO  b．H2O2   c．KMnO4
（3）加入试剂①是为了调节pH，试剂①可以选择CuO或CuCO3或Cu（OH）2（填化学式）．
（4）操作①的名称是蒸发浓缩、冷却结晶．
（5）沉淀D加入盐酸可以得到FeCl3，关于FeCl3溶液的性质中说法不正确的是c
a．将FeCl3饱和溶液逐滴加入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔效应
b．向FeCl3溶液滴加NaOH溶液，出现红褐色沉淀
c．将FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，得到FeCl3固体
d．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色
（6）沉淀D加入盐酸和铁粉，可以制得FeCl2溶液．实验室保存FeCl2溶液，需加入过量的铁粉，其原因是2Fe3++Fe=3Fe2+（用离子方程式表示）．
17．下列有关实验的叙述中，正确的是（　　）
A．红热的铁与水蒸气反应可生成氧化铁和氢气
B．将二氧化硫通入到紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色
C．加热时，可将试管、蒸发皿、坩埚直接在酒精灯焰上加热
D．称量氢氧化钠固体时，应将氢氧化钠固体放在称量纸上称量
4．下列各项中，由实验事实能得出相应结论的是（　　）
选项理由结论
A相同物质的量浓度溶液的pH：
Ca（ClO）2＞CH3COONa		酸性：CH3COOH＞HClO
B同体积相同pH的盐酸和醋酸与相同的锌
反应的速率：醋酸＞盐酸		酸性：HCl＞CH3COOH
C相同条件下的沸点：
H2O＞NH3		非金属性：O＞N
D相同物质的量得到电子的数目：
稀硝酸＞浓硝酸		氧化性：稀硝酸＞浓硝酸
A．AB．BC．CD．D
14．（1）SO2和SO3是氧元素的两种单质，根据其化学式完成下列各题：
①等质量的SO2和SO3所含分子个数比为5：4，原子个数比为15：16，同温同压下体积之比为5：4．
②等温等压下，等体积的SO2和SO3所含分子个数比为1：1，质量比为4：5．
（2）标准状况下，336L的NH3溶于1L水中，所得溶液的溶质质量分数为20.3%，若该溶液的密度为a g/cm3，则其物质的量浓度为12.0amol/L．将上述氨水全部转化为NH4Cl，所需2mol/L的盐酸的体积为7.5L．（已知NH3+HCl═NH4Cl）
（3）若20g密度为ρ g•cm-3的硝酸钙溶液里含1g Ca2+，则NO${\;}_{3}^{-}$的物质的量浓度是2.5ρmol•L-1
（4）NA表示阿伏加德罗常数，标准状况下某种O2和N2的混合气体m g含有b个分子，则n g该混合气体在相同状况下所占的体积应是$\frac{22.4nb}{m{N}_{A}}$L．
1．有关碱金属的叙述正确的是（　　）
A．随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大
B．碱金属单质的金属性很强，均易与氯气、氧气、氮气等发生反应
C．碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯
D．无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水
18．某盐有原子序数处于前20的三种元素组成，相对分子质量为98，其焰色反应为紫色（透过蓝色的钴玻璃）．向此溶液中滴入少量盐酸时，产生白色沉淀，继续加入过量盐酸时，白色沉淀消失，再滴入过量氨水，又产生白色沉淀．
（1）三种元素中原子序数最小的简单离子的离子结构示意图，
（2）该盐的化学式为KAlO2，
（3）该盐溶液滴入少量盐酸的离子方程式AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓．
19．aL硫酸铝溶液中，含有n molA13+，则溶液中SO42-的物质的量浓度是（　　）
A．$\frac{3n}{2a}$ mol/LB．$\frac{2n}{3a}$ mol/LC．$\frac{2n}{a}$mol/LD．$\frac{3n}{a}$mol/L

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网