题目内容
(10分)某研究性学习小组同学向Fe(NO3)3溶液中滴加淀粉KI溶液后,溶液呈蓝色。他们对Fe(NO3)3溶液中将I-氧化的氧化剂进行了如下探究:
【实验】分别向FeCl3溶液和HNO3溶液中滴加淀粉KI溶液后,发现溶液均显蓝色。
(1)FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式为 。
(2)KI与HNO3反应的离子方程式为I-+H++NO3-→NO↑+I2+H2O(未配平),反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
【提出假设】假设1:氧化剂只有Fe3+ 假设2:氧化剂只有NO3-(H+)
【设计实验方案,验证假设】
(3)请设计实验验证上述假设
供选试剂:0.2mol?L-1的Fe(NO3)3溶液、0.2mol?L-1的KI溶液、0.01mol?L-1的KMnO4酸性溶液、0.01mol?L-1的KSCN溶液、CCl4溶液、淀粉溶液。(提示:NO3-在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)
实验步骤 | 预期现象和结论 |
①取5ml0.2mol?L-1的Fe(NO3)3溶液和5ml0.2mol?L-1的KI溶液,充分反应后加入5ml CCl4溶液,振荡静置,取上层溶液,分置于A、B两支试管中 | |
② ③ | 若溶液不变红色,则假设1成立,否则假设1不成立; 若溶液显紫色,则假设2成立,否则假设2不成立 |
(1)2 Fe3++2 I-=2 Fe2++I2;(2)1﹕3;
(3)
(4)步骤②中溶液变红色,步骤③中溶液不显紫色。实验步骤 预期现象和结论 ②向试管A中加入1 ~ 2滴0.01 mol?L-1的KSCN溶液(2分)
③向试管B中加入1 ~ 2滴0.01 mol?L-1的
KMnO4酸性溶液(2分)
解析试题分析:(1)FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式为2 Fe3++2 I-=2 Fe2++I2;(2)在该反应中I-作还原剂,化合价由反应前的-1价变为反应后的0价,化合价升高1价,氧化剂是NO3-化合价由反应前的+5价变为反应后NO的+2价,化合价降低。根据氧化还原反应中化合价升降总数相等,可知氧化剂与还原剂的物质的量的比是1﹕3;(3)②向试管A中加入1 ~ 2滴0.01 mol?L-1的KSCN溶液,若溶液不变红色,则假设1成立,否则假设1不成立;③向试管B中加入1 ~ 2滴0.01 mol?L-1的KMnO4酸性溶液,若溶液显紫色,则假设2成立,否则假设2不成立;(4)若Fe(NO3)3与KI反应的过程中,Fe3+和NO3-(H+)均参与氧化I-,则上述实验中步骤②预期现象是溶液变红色;③的预期现象是溶液不显紫色。
考点:考查Fe(NO3)3溶液中滴加淀粉KI溶液反应原理的知识。
(14分)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.150 g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe2O3、FeO和SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05000 mol·L-1标准碘溶液进行滴定,初读数为0.10 mL,末读数如右图所示。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+ 21O2 高温8Cu + 4FeO + 2Fe2O3+ 16SO2,若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 (填元素符号)。
(2)装置a的作用是 。
A.有利于空气中氧气充分反应 | B.除去空气中的水蒸气 |
C.有利于气体混合 | D.有利于观察空气流速 |
(4)滴定时,标准碘溶液所耗体积为 mL。用化学方程式表示滴定的原理: 。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为 。
某化学兴趣小组在探究卤素单质的氧化性的实验中发现,在足量的氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色,原因是什么?Br2能否氧化Fe2+,Fe3+与Br2谁的氧化性更强?
(1)甲同学认为:Br2不能氧化Fe2+,Fe3+的氧化性大于Br2,产生上述现象的原因不是化学反应所致,溶液呈黄色是含 (填化学式,下同)所致。
(2)乙同学认为:Br2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+的氧化性小于Br2,产生上述现象的原因是化学反应所致,则溶液呈黄色是含 所致。
(3)丙同学为验证乙同学的观点,选择下列试剂,设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点是正确的,供选用的试剂:a.酚酞试剂;b.CCl4;c.无水酒精;d.KSCN溶液。请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)
选用试剂 | 实验现象 |
方案1 | |
方案2 | |
(4)氧化性:Br2>Fe3+,故在FeCl2中滴入1~2滴溴水,溶液呈黄色。发生反应的离子方程式是 。
(5)根据上述实验推测,若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是 。在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况),溶液中有的Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液的物质的量浓度是 。
为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和甲中加热装置已略,气密性已检验)。
实验步骤:
1.在甲装置中,打开活塞a,加热,待装置中充满黄绿色气体时,与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC12溶液变黄时,停止加热。
3.打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
4.在乙装置中,打开活塞b,待空气排尽后,将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中,一段时间后,停止。
5.更新丙中试管,打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
回答下列问题:
(1)甲中发生反应的化学方程式为______________________。
(2)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是____________。
(3)实验中,证明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式为_____________。
(4)有I、II、III三组同学分别完成了上述实验,实验结果如下:
| 步骤3溶液中含有的离子 | 步骤5溶液中含有的离子 |
I | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42- |
Ⅱ | 有Fe3+无Fe2+ | 有SO42- |
Ⅲ | 有Fe3+无Fe2+ | 有Fe2+ |
上述实验结果一定能够证明Cl2>Fe3+>SO2的是______(填“I”、“II”或“III”)。
Na2SO3在空气中易被氧化而变质。某同学为证明Na2SO3有还原性,从一瓶实验室长期存放的Na2SO3固体中取出少量溶于水,滴入一定量的烧碱溶液和少许溴水,振荡后溶液变为无色。
(1)在碱性溶液中Br2和Na2SO3反应的离子方程式 。
(2)反应后的溶液含有SO32-、SO42-、Br-、OH-等阴离子,下表是某同学鉴定其中SO32-、SO42-和Br-的实验报告,请完成未填完的部分。
限选试剂:2 mol·L-1HCl;1 mol·L-1 H2SO4;l mol·L-1BaCl2;l mol·L-1Ba(NO3)2;1 mol·L-1 KMnO4、CCl4;新制饱和氯水;品红溶液。
编号 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
步骤① | 取少量待测液加入试管中,加入过量2mol·L-1HCl,再滴加适量1 mol·L-1BaCl2 溶液。 | 有白色沉淀生成,证明待测液中含有、SO42- 。 |
步骤② | | |
步骤③ | | |
重复操作三次,每次消耗0.10mol/LKMnO4溶液体积分别为20.02 ml、 20.00 ml和19.98 ml。(相对原子质量Na 23 S 32 O 16)
①计算样品中Na2SO3的质量分数为 。(结果保留3位有效数字)
②操作时,若未用0.10mol/L的酸性KMnO4溶液润洗滴定管,会导致测定结果 。(填“偏高”、“偏低”或“没有影响”)
把一块镁铝合金投入到1 mol/L酸中,待合金完全溶解后,再往溶液里加入1 mol/L NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积变化的关系如下图所示,下列说法中错误的是( )
A.盐酸的体积为80ml | B.a的取值范围为0≤ a <50 |
C.n(Mg2+)<0.025mol | D.当a值为30时,b值为0.01 |