题目内容

某化学研究性学习小组讨论Fe3+溶液和SO32-溶液之间发生怎样的反应,提出了两种可能,写出预计反应的离子方程式:
一是发生氧化还原反应          ;二是发生互促水解反应          
为了证明发生怎样的反应,同学们设计并进行如下实验,请填写下列空白:
实验Ⅰ:取5mLFeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入某Na2SO3浓溶液至过量,观察到无气泡产生,无沉淀生成,但溶液颜色最终变为红褐色。这种红褐色液体是        
向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量,可观察到溶液最终变为黄色。将所得溶液分成两等份:
其中一份加入KSCN溶液,溶液变成血红色,此步实验的目的是    ;另一份加入BaCl2稀溶液,有少量白色沉淀生成,产生该白色沉淀的离子方程式是    
实验Ⅱ:将FeCl3和Na2SO3溶液分别稀释后,重复实验Ⅰ,产生的现象完全相同。
同学们由上述实验得出的结论是                 
指导老师看过上述实验步骤后认为该设计有缺陷,应在开始实验前对某主要药品进行检验,该主要药品为         ;检验的目的是                    
①2Fe3++SO32-+H2O = 2Fe2++SO42-+2H② 2Fe3++3SO32-+6H2O = 2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO③Fe(OH)3胶体 ④ 检验是否存在Fe3+ ⑤ Ba2++SO42-=BaSO4↓⑥该过程即发生氧化还原反应,又发生水解反应。⑦Na2SO3,由于亚硫酸钠在空气中容易被氧化称为硫酸钠,导致产生白色沉淀无法确定是否水解产生SO42-

试题分析:①2Fe3++SO32-+H2O = 2Fe2++SO42-+2H② 2Fe3++3SO32-+6H2O = 2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO③Fe(OH)3胶体 ④溶液中加入KSCN溶液是检验是否存在Fe3+ 的方法。⑤ 由于溶液中有过量的盐酸,故亚硫酸根不能够与钡离子产生沉淀,只能为Ba2++SO42-=BaSO4↓⑥实验验证了两种猜想都存在,故该过程即发生氧化还原反应,又发生水解反应。⑦Na2SO3,由于亚硫酸钠在空气中容易被氧化称为硫酸钠,导致产生白色沉淀无法确定是否水解产生SO42-
练习册系列答案
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Ⅰ.实验室需配制500mL 0.2mol/L NaCl溶液
(1)本实验用到的仪器已有药匙、烧杯、量筒、托盘天平(砝码、镊子)、玻璃棒、胶头滴管,还缺少的玻璃仪器是               
(2)配制时,需称取NaCl的质量是      g
(3)在配制过程中,其他操作都正确的情况下,下列操作会导致所配制的溶液浓度偏高的是             。(选填序号)
①没有洗涤烧杯和玻璃棒  
②加蒸馏水时,不慎超过了刻度,取出少量水使液面恰好到刻度线
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
④定容时仰视标线
⑤定容时俯视标线
Ⅱ.(10分)某催化剂为铁的氧化物,一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究:查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色;HNO3具有强氧化性。请完成对铁元素价态的探究:
(1)提出合理假设。
假设1:催化剂中铁元素为+3价;
假设2:                                              
假设3:催化剂中铁元素既有+3价又有+2价
(2)设计实验方案。
(3)根据(2)的实验方案进行实验:
步骤1:取一定量的稀硫酸于试管中,加热煮沸数分钟,目的是              
步骤2:取少量样品于试管中,加入处理过的硫酸并加热,得到A溶液;
步骤3:取A溶液于试管,滴加KSCN溶液,振荡,若不出现血红色,则假设       成立;若出现血红色,则假设1或3成立;
步骤4:为了进一步确定步骤3中是假设1还是假设3成立:另取A溶液于试管,加入KMnO4溶液,振荡,若出现                              现象,则假设1成立;反之,则假设3成立。
(4)反思
某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液,向A溶液中滴加KSCN溶液后出现血红色,由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结论。请判断该结论是否合理
       (填“合理”或“不合理”)。
Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知:在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论,他做了如下实验:
实验步骤
实验操作

取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中,高温煅烧至质量不再减轻,冷却至室温

取少量实验步骤I所得固体放于一洁净的试管中,用足量的稀硫酸溶解

向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
 
由此甲同学得出结论:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式__________________________________。
(2)乙同学提出了不同的看法:煅烧产物可能是Fe3O4,因为Fe3O4也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含有Fe3。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进:检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2。他需要选择的试剂是____________(填序号)。
a.氯水        b.氯水+KSCN溶液         c.K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象,也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是____________。
(4)丙同学进一步查阅资料得知,煅烧FeCO3的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法:先向FeCO3中依次加入试剂:稀硫酸、________ (填试剂名称)和氨水;再_________(填操作名称),灼烧,即可得到Fe2O3
(5)工业上用氧化还原滴定法测菱铁矿中FeCO3的质量分数,通过控制样品的质量,使滴定时消耗KMnO4溶液体积为c mL,对应菱铁矿中FeCO3的质量分数为c%,可以简化计算。某同学取含FeCO3 c%的菱铁矿a g,用足量稀硫酸溶解后,再用0.0 200 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定(KMnO4被还原成Mn2),最终消耗KMnO4溶液c mL。假定矿石中无其他还原性物质,则所取菱铁矿的质量a=__________g。(FeCO3的摩尔质量为116 g·mol-1)
铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。
(1)工业上可用Cu2S+O22Cu+SO2反应制取粗铜,当有32gCu2S消耗时,电子转移数目是        。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃,加入H2O2,反应一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后可制得硫酸铜,温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外,还有                  。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式                        
(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时,发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想:黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化学方程式表示为:
Cu +  H2SO4                                        
②乙同学认为:黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是   (填字母)
a.Cu2S和CuS都是黑色的
b.铜与浓硫酸在加热条件下反应,还可能放出O2
c.浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂,Cu的化合价上升与S的化合价下降有多种可能
(4)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240 mL NO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式                 。若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为        g。若混合物中含0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗H2SO4的物质的量为          

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