题目内容

星期天,晓明同学和爸爸在市工人文化宫看了一场魔术表演,其中有一个节目是:茶水变墨水,墨水变茶水.台上的魔术师手里端着一杯不满的棕黄色的茶水,只见他用玻璃棒在茶水中搅动一下,大喊一声“变”,此时,茶水立刻变成了蓝色的墨水.接着,这位魔术师又将玻璃棒的另一端在墨水杯里搅动一下,大喊一声“变”,果然,刚刚变成的蓝墨水又变成了原来的茶水了.多么奇妙的表演呀!晓明同学赞不绝口.

问题:这种变化的科学原理是什么呢?

答案:
解析:

  原来这是个非常有趣的化学反应.玻璃棒的一端事先蘸上绿矾(化学名称叫硫酸亚铁)粉末,另一端蘸上草酸晶体粉末.因为茶水里含有大量的单宁酸,当单宁酸遇到绿矾里的亚铁离子后立刻生成单宁酸亚铁,它的性质不稳定,很快被氧化生成单宁酸铁的络合物而呈蓝黑色,从而使茶水变成了“墨水”.草酸具有还原性,将三价的铁离子还原成二价的亚铁离子,因此,溶液的蓝黑色又消失了,重新显现出茶水的颜色.

  这种现象在人们生活中也是经常遇到的,当你用刀子切削尚未成熟的水果时,常常看到水果刀口处出现蓝色,有人以为是刀子不洁净造成的.其实,这种情况同上述茶水变墨水是一样的道理,就是刀子上的铁和水果中的单宁酸发生化学反应的结果.


练习册系列答案
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(2009?三明一模)张明同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途“中,进行如下实验探究.
[实验一]探究浓硫酸的氧化性
将实验室常用的药品放入如图所示的实验装置后,加热装置甲.(夹持和加热装置省略)
(1)该装置设计上存在明显缺陷,请指出:
装置乙不应有瓶塞
装置乙不应有瓶塞
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(2)写出装置甲中反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O(或C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O)
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O(或C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O)
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(3)装置乙中的试剂是
氢氧化钠溶液(或氢氧化钾溶液等)
氢氧化钠溶液(或氢氧化钾溶液等)
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[实验二]探究某硫酸亚铁盐固体是否变质
(4)请你帮助张明同学完成如下实验方案:
实验操作 预期现象和结论
往一支试管中加入少量固体,加水溶解,再滴加几滴KSCN溶液
往一支试管中加入少量固体,加水溶解,再滴加几滴KSCN溶液
若溶液变为红色,说明该固体已变质;若溶液未变红色,说明该固体没有变质
若溶液变为红色,说明该固体已变质;若溶液未变红色,说明该固体没有变质
[实验三]用KHSO4制取H2O2并测其质量分数
查阅资料得知:工业上用电解KHSO4饱和溶液制取H2O2,示意图如下:

张明用此法制取一定浓度的H2O2,并进行下列实验测定H2O2的质量分数:(离子方程式:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑)
①取5.00mL H2O2溶液(密度为1.00g/mL)置于锥形瓶中加水稀释,再加稀硫酸酸化;
②用0.1000mol/L KMnO4溶液滴定;
③用同样方法滴定,三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL.
回答下列问题:
(5)电解饱和KHSO4溶液时,阳极的电极反应式为
2HSO4--2e-=S2O82-+2H+(或2SO42--2e-=S2O82-)
2HSO4--2e-=S2O82-+2H+(或2SO42--2e-=S2O82-)
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(6)操作②中,滴入第一滴KMnO4溶液,溶液紫红色消失很慢,随着滴定过程中Mn2+的增多,溶液紫红色消失速率加快.Mn2+的作用是
催化剂(或加快反应速率)
催化剂(或加快反应速率)
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(7)原H2O2溶液中溶质的质量分数为
3.4%
3.4%
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某校甲、乙、丙三个化学兴趣小组利用课外活动时间,设计了不同的课题分别进行了实验探究活动:
(1)甲小组进行中和滴定实验,实验室里只提供了下面几种仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、量筒、托盘天平、普通漏斗、玻璃棒、烧杯,你认为还缺少的玻璃仪器是
锥形瓶
锥形瓶
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(2)乙小组设计了如图所示的一套实验装置,以控究该装置的多功能性.
①李明同学认为该装置可以用来制取、收集SO2气体,其中III中盛有NaOH溶液.乙小组同学经过讲座后认为该装置存在安全隐患,需要将III进行改装,请将改装后的装置图画在方框内.
②王强同学认为可利用该装置快速制取、净化、收集氨气,其中II中盛有浓H2SO4.你认为是否正确,若正确则不需作答;若不正确,提出改进意见:
②Ⅱ应改为有碱石灰的干燥管或U形管,III应改为向下排空气法
②Ⅱ应改为有碱石灰的干燥管或U形管,III应改为向下排空气法
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(3)丙小组进入了一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查,技术员向同学们展示了两个处理方案,并向同学们提出了下列问题:
方案1:

方案2:

①你认为方案
2
2
更符合当前绿色生产理念.
②写出方案1中步骤Ⅱ反应的离子方程式
CuO+2H+=Cu2++H2O
CuO+2H+=Cu2++H2O
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③技术员指出,无论是方案1还是方案2,都应加入稍过量的铁屑并最终除去,请你设计除去铁屑的操作方法
将所得红色粉末用稀盐酸或稀硫酸浸泡后,再过滤、洗涤、干燥
将所得红色粉末用稀盐酸或稀硫酸浸泡后,再过滤、洗涤、干燥
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④为了增加经济效益,该工厂把最后一步所得浅绿色溶液,通过
蒸发浓缩
蒸发浓缩
、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥得到一种俗称“绿矾”的工业产品.
⑤丙组同学经查询资料,研究、讨论,又设计了方案3,即把方案2中“加入足量稀硫酸、通入空气并加热”改为“加入足量稀硫酸和H2O2”,也可以得到同样的结果.该反应的化学方程式是
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
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