题目内容
【题目】某小组同学为比较酸性条件下ClO—、SO42-、Fe3+的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略)。
实验步骤及现象记录如下:
Ⅰ.打开活塞c,向装置B滴加次氯酸钠溶液,溶液立即变为黄色,一段时间后观察到装置B中液面上方出现黄绿色气体时,立即关闭活塞 c。
Ⅱ.用注射器取出少量装置B中的溶液,滴加几滴KSCN溶液,溶液变为血红色。
Ⅲ.打开活塞b,向装置A中加入足量浓硫酸后,关闭活塞b,装置A中产生气体,装置B中有气泡,一段时间后,观察到装置B中溶液黄色变浅绿色。
Ⅳ.一段时间后,用注射器取出少量装置 B 中的上层清液。
Ⅴ.打开旋塞a,通一段时间空气。
请回答下列问题:
(1)在添加药品前需进行的操作是__________________________。
(2)步骤Ⅰ中,一段时间后观察到装置B中液面上方出现黄绿色气体的离子方程式为____________。
(3)步骤Ⅲ中,开始一段时间,装置B中溶液的颜色并无明显变化,此段时间,溶液中发生反应的离子方程式为____________。
(4)步骤Ⅳ是为了验证该溶液中存在的Fe2+。请补充完整该步骤合理的操作及实验现象:_______。
(5)步骤Ⅴ的目的为______________。
(6)分析实验现象,可得出该实验的结论是_____________。
【答案】检查装置气密性SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42—+2Cl—滴加 K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀将装置中残留的SO2、Cl2排入装置C中,被NaOH溶液吸收,防止污染酸性条件下,氧化性:ClO—>Fe3+>SO42-
【解析】
(1)气体制备和性质的实验,需要检验装置气密性;打开活塞c,向装置B滴加次氯酸钠溶液,溶液立即变为黄色,说明Fe2+被ClO-氧化为Fe3+、ClO-被还原为Cl-,一段时间后观察到装置B中液面上方出现黄绿色气体时,说明Cl-被ClO-氧化为氯气。(3)步骤Ⅲ中,开始一段时间,装置B中溶液的颜色并无明显变化,说明开始Fe3+没反应,氯气与SO2发生氧化还原反应,一段时间后,观察到装置B中溶液黄色变浅绿色,说明Fe3+把SO2氧化为SO42-;(4)Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液能生成蓝色沉淀;(5)SO2、Cl2有毒,污染空气;(6)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性回答。
(1)该实验涉及二氧化硫气体的制备,实验在添加药品前需进行的操作是检查装置气密性;(2)步骤Ⅰ中,一段时间后观察到装置B中液面上方出现氯气,说明Cl—被ClO—氧化为氯气,反应的离子方程式为 ;(3)步骤Ⅲ中,开始一段时间,装置B中溶液的颜色并无明显变化,说明Fe3+没反应,氯气与SO2发生氧化还原反应,反应离子方程式是SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-;(4)验证该溶液中存在Fe2+的方法是向用注射器取出的上层清液中滴加 K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,则含有Fe2+。(5)打开旋塞a,通一段时间空气的目的是将装置中残留的SO2、Cl2排入装置C中,被NaOH溶液吸收,防止污染;(6)向装置B滴加次氯酸钠溶液,溶液立即变为黄色,说明Fe2+被ClO—氧化为Fe3+,说明氧化性ClO->Fe3+;一段时间后,观察到装置B中溶液黄色变浅绿色,说明Fe3+把SO2氧化为SO42-,氧化性Fe3+>SO42-;所以可得出该实验的结论是酸性条件下,氧化性:ClO->Fe3+>SO42-。
【题目】化学反应速率与限度与生产、生活密切相关
(1)A学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在200mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积(mL)(标准状况) | 100 | 240 | 688 | 810 | 860 |
①反应速率最大的时间段是(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 )_____ min,原因是_____________。
②在2~3min时间段以盐酸的浓度变化来表示的反应速率为_________。(设溶液体积不变)
(2)B学生也做同样的实验,但由于反应太快,测不准氢气体积,故想办法降低反应速率,请你帮他选择在盐酸中加入下列___________以减慢反应速率。(填写代号)
A.冰块 B.HNO3溶液 C.CuSO4溶液
(3)某温度下在10L密闭容器中,3种气态物质,A、B、C的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是___________
②在该条件达到反应的限度(平衡状态)时反应物的转化率为____________
(转化率=(转化的物质的量/初始物质的量)×100%)(计算结果保留1位小数)