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(18分) 三个课外实验小组用Na2SO3溶液、FeCl3溶液及其它试剂做了一系列实验:
第一组:烧瓶中盛装滴有酚酞的 Na2SO3溶液,并放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯中加入浓硫酸,实验过程中发现烧瓶中溶液红色_____(填“变深”、“变浅”或“不变”),下列有关叙述正确的是_________(填字母)。
A.溶液显浅红色是因为Na2SO3水解呈酸性 B.水解反应为放热反应
C.水解反应为吸热反应 D.升高温度,Na2SO3水解程度增大
第二组:该小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应,提出了三种假设:①是发生氧化还原反应:2Fe3++SO32-+ H2O = 2Fe2++ SO42-+ 2H+;②是发生双水解反应:2Fe3++ 3SO32-+ 6H2O =2Fe(OH)3(胶体) + 3H2SO3;③是两种反应同时发生。为了验证假设,同学们进行了下列实验,请填写下列空白:
(1) 用试管取适量Na2SO3溶液,加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,沉淀全部溶解,然后再进行后续实验。该实验操作的目的是______________________。
(2) 取5 mL FeCl3溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,无气泡产生,无沉淀生成,继续加入Na2SO3溶液至过量,溶液颜色最终变为红褐色。这种红褐色液体是__________________。向红褐色液体中加足量盐酸,将所得溶液分成两份,其中一份加入KSCN溶液,溶液变成血红色,反应的离子方程式为________________________;另一份加入BaCl2稀溶液,产生少量白色沉淀,白色沉淀为________(填化学式)。
(3) 由上述实验现象说明假设__________(填编号)是正确的。
第三组:用0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的Na2SO3溶液,用碱式滴定管量取25.00mL Na2SO3溶液于锥形瓶,用_____式滴定管盛装KMnO4溶液进行滴定,滴定终点颜色变化为:_____色变为_____色;重复三次实验,测得消耗的KMnO4溶液体积平均值为20.00mL,则Na2SO3的浓度为____________mol/L。
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(18分) 三个课外实验小组用Na2SO3溶液、FeCl3溶液及其它试剂做了一系列实验:
第一组:烧瓶中盛装滴有酚酞的 Na2SO3溶液,并放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯中加入浓硫酸,实验过程中发现烧瓶中溶液红色_____(填“变深”、“变浅”或“不变”),下列有关叙述正确的是_________(填字母)。
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A.溶液显浅红色是因为Na2SO3水解呈酸性 B.水解反应为放热反应
C.水解反应为吸热反应 D.升高温度,Na2SO3水解程度增大
第二组:该小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应,提出了三种假设:①是发生氧化还原反应:2Fe3++SO32-+ H2O = 2Fe2++ SO42-+ 2H+;②是发生双水解反应:2Fe3++ 3SO32-+ 6H2O = 2Fe(OH)3(胶体) + 3H2SO3;③是两种反应同时发生。为了验证假设,同学们进行了下列实验,请填写下列空白:
(1) 用试管取适量Na2SO3溶液,加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,沉淀全部溶解,然后再进行后续实验。该实验操作的目的是______________________。
(2) 取5 mL FeCl3溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,无气泡产生,无沉淀生成,继续加入Na2SO3溶液至过量,溶液颜色最终变为红褐色。这种红褐色液体是__________________。向红褐色液体中加足量盐酸,将所得溶液分成两份,其中一份加入KSCN溶液,溶液变成血红色,反应的离子方程式为________________________;另一份加入BaCl2稀溶液,产生少量白色沉淀,白色沉淀为________(填化学式)。
(3) 由上述实验现象说明假设__________(填编号)是正确的。
第三组:用0.1000mol/L的酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的Na2SO3溶液,用碱式滴定管量取25.00mL Na2SO3溶液于锥形瓶,用_____式滴定管盛装KMnO4溶液进行滴定,滴定终点颜色变化为:_____色变为_____色;重复三次实验,测得消耗的KMnO4溶液体积平均值为20.00mL,则Na2SO3的浓度为____________mol/L。
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[实验探究]
(1)通过《化学1》的学习,知道了有离子参加的化学反应为离子反应.离子反应可用离子方程式表示.请写出2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2反应的离子方程式为:
(2)若要溶解电路板上3.2g的铜,则至少需要FeCl3物质的量为
(3)使用后失效的“腐蚀液”为废液,验证废液中是否存在Fe3+的试剂是
(4)废液中的CuCl2可通过加入足量的
(5)回收Cu后的废液,通入足量的Cl2,可以重新获得FeCl3溶液,其反应的化学方程式为
[实验结论]
利用FeCl3溶液做印刷电路板的“腐蚀液”,不仅废液中的铜可以得到回收,经过处理后的废液还可以重新使用.
[知识拓展]
(6)铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素,虽然人体中通常只含有3~5g铁元素,但铁元素在人体中却发挥着重要作用,人体缺铁会引起
2Fe3++2I-?2Fe2++I2
某研究小组为了证明FeCl3溶液和KI溶液的反应存在一定限度,设计了如下实验:取5mL 0.1mol?L-1 KI溶液,滴加0.1mol?L-1 FeCl3溶液5~6滴,充分反应后溶液呈黄褐色,加入2mL CCl4溶液,振荡后静置,取上层溶液,滴加KSCN试剂,观察实验现象.
已知:v(正)=k?cm(I-)?cn(Fe3+)(k为常数)
根据以上信息回答下列问题:
(1)能够证明反应存在限度的现象是
(2)甲同学按上述步骤进行实验,结果并未观察到预期现象,推测可能原因是反应后溶液中Fe3+浓度过低.为此,甲又做了下列对比实验,实验结果记录如下:
| 氯化铁溶液用量 | 10滴 | 20滴 | 30滴 | 2mL | 3mL | 4mL |
| 萃取后上层溶液颜色 | 黄色 | 黄色 | 黄色 | 较深黄色 | 黄色略带红色 | 黄红色 |
| 加入KSCN溶液后颜色 | 不变红 | 不变红 | 略变红 | 偏血红色 | 血红色 | 血红色 |
(3)该反应的平衡常数表达式为
(4)已知改变I-、Fe3+的浓度,正反应速率对应数值如下表所示:
| c(I-)/mol?L-1 | c(Fe3+)/mol?L-1 | v/mol?L-1?s-1 | |
| ① | 0.20 | 0.80 | 0.032k |
| ② | 0.60 | 0.40 | 0.144k |
| ③ | 0.80 | 0.20 | 0.128k |
(5)现将反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2设计成如图所示的原电池
①能说明反应达到平衡的标志是
a.电流计读数为零 b.电流计指针不再偏转且不为零
c.电流计指针偏转角度最大 d.甲烧杯中溶液颜色不再改变
②反应达平衡后,向甲中加入适量FeCl2固体,此时
Ⅰ.用下列实验装置制取纯净干燥的氯气
写出A、B中所盛放最佳化学试剂的名称
Ⅱ.某同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质a,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:
(1)提出假设:(请把下列假设补充完整)
假设①:该固体物质是FeCl3;假设②:
(2)设计实验方案:
取少量固体物质a于烧杯中,加适量水溶解,然后取两份a溶液分别进行实验,实验现象与结论如下表,请在表格内的横线处填空.
| 实验方法 | 实验现象 | 结论 |
| 在溶液中加 KSCN溶液 |
溶液为红色 溶液为红色 |
固体物质中有FeCl3 |
| 向a溶液中滴加 酸性KMnO4溶液 |
KMnO4溶液紫色 不褪色 |
固体物质中不含 固体物质中不含 FeCl2 固体物质中不含 FeCl2 |
Ⅲ.为进一步探究物质a的性质,他们又利用a溶液做了如下一些实验,其中现象、结论均正确的是
A.向氢氧化镁悬浊液中滴加a溶液出现红褐色沉淀,证明Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2]
B.向a溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色由浅绿色变成黄色
C.向沸水中滴加a的饱和溶液,立即出现红褐色沉淀
D.将a溶液加热蒸干并灼烧,得到Fe2O3固体
IV.a溶液常作印刷电路铜板的腐蚀剂,写出发生反应的离子方程式
方案1:设计流程图如下:
请分别写出操作①和试剂②的名称
方案2:在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1,用铜和石墨作电极进行电解,铜作
评价:方案2在电极上直接回收铜,操作上比方案1简便,但方案2也有不足之处,主要表现为: