为探究FeCl3溶液中的离子平衡和离子反应,某小组同学进行了如下实验。

(1)配制50 mL 1.0 mol·L?1的FeCl3溶液,测其pH约为0.7,即c(H+) = 0.2 mol·L?1。

① 用化学用语解释FeCl3溶液呈酸性的原因:

② 下列实验方案中,能使FeCl3溶液pH升高的是 (填字母序号)。

a. 加水稀释 b. 加入FeCl3固体

c. 滴加浓KSCN溶液 d. 加入NaHCO3固体

(2)小组同学利用上述FeCl3溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如下:

操作

现象

向反应瓶中加入6.5 g锌粉,然后加入50 mL 1.0 mol·L?1的FeCl3溶液,搅拌

溶液温度迅速上升,稍后出现红褐色沉淀,同时出现少量气泡;反应一段时间后静置,上层溶液为浅绿色,反应瓶底部有黑色固体

收集检验反应过程中产生的气体

集气管口靠近火焰,有爆鸣声

已知:Zn的性质与Al相似,能发生反应:Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2 ↑

① 结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因:

② 用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因:

③ 分离出黑色固体,经下列实验证实了其中含有的主要物质。

i. 黑色固体可以被磁铁吸引;

ii. 向黑色固体中加入足量的NaOH溶液,产生气泡;

iii. 将ii中剩余固体用蒸馏水洗涤后,加入稀盐酸,产生大量气泡;

iv. 向iii反应后的溶液中滴加KSCN溶液,无变化。

a. 黑色固体中一定含有的物质是

b. 小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有Fe3O4,理由是

(3)为进一步探究上述1.0 mol·L?1 FeCl3溶液中Fe3+和H+氧化性的相对强弱,继续实验并观察到反应开始时现象如下:

操作

现象

将5 mL 1.0 mol·L?1的FeCl3溶液与0.65 g锌粉混合

溶液温度迅速上升,开始时几乎没有气泡

与0.65 g锌粉混合

溶液中立即产生大量气泡

小组同学得出结论:在1.0 mol·L?1 FeCl3溶液中,Fe3+的氧化性比H+更强。

某小组同学利用下图装置对电解氯化铜实验进行了研究。

装置

现象

电解一段时间时,阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附着红色物质,烧杯壁变热,溶液由蓝色变为绿色

(1)甲认为电解过程中阳极产生的 是溶液变绿的原因,写出产生该物质的电极反应式:

(2)乙查阅资料,CuCl2溶液中存在平衡:Cu2+ + 4Cl_ [CuCl4]2_(黄色) ΔH>0。据此乙认为:电解过程中,[CuCl4]2_(黄色)浓度增大,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙依据平衡移动原理推测在电解过程中[CuCl4]2_浓度增大的原因:

(3)丙改用下图装置,在相同条件下电解CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究。

装置

现象

电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡,溶液仍为蓝色;阴极石墨上附着红色物质,溶液由蓝色变为绿色;U型管变热,冷却后阴极附近溶液仍为绿色

丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不是溶液变绿的主要原因。丙否定甲的依据是 ,否定乙的依据是

(4)丙继续查阅资料:

i. 电解CuCl2溶液时可能产生[CuCl2]_,[CuCl2]_掺杂Cu2+后呈黄色

ii. 稀释含[CuCl2]_的溶液生成CuCl白色沉淀据此丙认为:电解过程中,产生[CuCl2]_掺杂Cu2+后呈黄色,与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。

丙进行如下实验:

a.取电解后绿色溶液2 mL,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。

b. 另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加2 mL浓盐酸,加热获得含[CuCl2]_的黄色溶液。

c. 冷却后向上述溶液……

d. 取c中2 mL溶液,加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。

① a的目的是

② 写出b中生成[CuCl2]_的离子方程式:

③ 补充c中必要的操作及现象:

丙据此得出结论:电解时阴极附近生成[CuCl2]_是导致溶液变绿的原因。

 0  175361  175369  175375  175379  175385  175387  175391  175397  175399  175405  175411  175415  175417  175421  175427  175429  175435  175439  175441  175445  175447  175451  175453  175455  175456  175457  175459  175460  175461  175463  175465  175469  175471  175475  175477  175481  175487  175489  175495  175499  175501  175505  175511  175517  175519  175525  175529  175531  175537  175541  175547  175555  203614 

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