甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究．向A中通入氯气至过量.发现A中溶液先呈红色后逐渐变为黄色．(1)查阅资料显示:SCN-的电子式为．则碳元素的化合价是+4(2)为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因.甲同学进行如下实验:取10mL A中黄色溶液于试管中.加入足量的NaOH溶液.有红褐色沉淀生成.则A中溶液中一定存在Fe3+� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．

甲学生对Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应进行实验探究．向A中通入氯气至过量，发现A中溶液先呈红色后逐渐变为黄色．
（1）查阅资料显示：SCN^-的电子式为

．则碳元素的化合价是+4
（2）为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因，甲同学进行如下实验：取10mL A中黄色溶液于试管中，加入足量的NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则A中溶液中一定存在Fe³⁺．过滤，将滤液分成两份，一份用盐酸酸化后加入的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，由此证明A中溶液中一定存在SO₄^2-．另一份加入浓硫酸中，放入铜粉后溶液变蓝并有气体生成，气体遇空气变红棕色．写出溶液变蓝的离子方程式3Cu+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3Cu²⁺+4H₂O．
结论：A中溶液由红色变为黄色是因为SCN^-被Cl₂氧化了，使Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃平衡左移．
（3）1mol SCN^-被Cl₂完全氧化转移的电子数是16N_A．若实验完成后B中NaOH仍有剩余，则溶液中的阴离子有OH^-和Cl^-、ClO^-、CO₃^2-、HCO₃^-．

分析（1）C元素非金属性小于S、N的，共用电子对偏向S、N元素；
（2）取A中黄色溶液于试管中，加入足量的NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，应当是氢氧化铁固体，所以原溶液中应当有Fe³⁺，过滤后将滤液分成两份，一份加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，白色沉淀为硫酸钡，即溶液中有SO₄^2-离子，另一份加入浓硫酸中，放入铜粉后溶液变蓝并有气体生成，气体遇空气变红棕色，该红棕色气体为NO₂，说溶液中有NO₃^-；
（3）SCN^-与Cl₂反应生成SO₄^2-、NO₃^-，碳元素不能被氧化，有二氧化碳生成，所以它们反应的化学方程式为：SCN^-+8Cl₂+9H₂O=NO₃^-+SO₄^2-+CO₂↑+16Cl^-+18H⁺，可以计算转移电子数目，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、未反应的氯气，B中氢氧化钠剩余，B中溶质为碳酸钠、氯化钠、次氯酸钠与氢氧化钠．

解答解：（1）C元素非金属性小于S、N的，共用电子对偏向S、N元素，则SCN^-中碳元素的化合价是+4价，
故答案为：+4；
（2）取A中黄色溶液于试管中，加入足量的NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，应当是氢氧化铁固体，所以原溶液中应当有Fe³⁺，过滤后将滤液分成两份，一份加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，白色沉淀为硫酸钡，即溶液中有SO₄^2-离子，另一份加入浓硫酸中，放入铜粉后溶液变蓝并有气体生成，气体遇空气变红棕色，该红棕色气体为NO₂，说溶液中有NO₃^-，溶液变蓝的离子方程式为：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3Cu²⁺+4H₂O，
故答案为：Fe³⁺；SO₄^2-；3Cu+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3Cu²⁺+4H₂O；
（3）SCN^-与Cl₂反应生成SO₄^2-、NO₃^-，碳元素不能被氧化，有二氧化碳生成，所以它们反应的化学方程式为：SCN^-+8Cl₂+9H₂O=NO₃^-+SO₄^2-+CO₂↑+16Cl^-+18H⁺，此反应中电子转移数目为16，即由方程式可知每生成1mol二氧化碳要转移16mol电子．氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、未反应的氯气，B中氢氧化钠剩余，B中溶质为碳酸钠、氯化钠、次氯酸钠与氢氧化钠，溶液中的阴离子有OH^-和Cl^-、ClO^-、CO₃^2-、HCO₃^-，
故答案为：16；Cl^-、ClO^-、CO₃^2-、HCO₃^-．

点评本题是探究实验方案的综合题，侧重考查学生分析推理能力，要熟练掌握元素化合物性质，（3）中电子转移为易错点，利用方程式结合氯元素化合价变化计算，避免S、N元素化合价判断，根据电子式可知SCN^-中N为-3价、S为-2价．

练习册系列答案

（1）仪器C的名称球形干燥管，安装F 中导管时应选用图2 中的b（填“a”或“b”）．
（2）打开B的活塞，A 中产生Cl₂ 和ClO₂，反应化学方程式2NaClO₃+4HCl═2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O；为使ClO₂在D 中被稳定剂充分吸收，可采取的措施是调节分液漏斗B的旋塞，减缓（慢）稀盐酸滴加速度?
（3）关闭B的活塞，ClO₂在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO₂，此时F 中溶液的颜色不变，则装置C 的作用是吸收Cl₂．
（4）已知在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，该反应的离子方程式为4H⁺+5ClO₂^-=Cl^-+4ClO₂↑+2H₂O，在ClO₂释放实验中，打开E 的活塞，D 中发生反应，则装置F 的作用是检验是否有ClO₂生成?
（5）已吸收ClO₂气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO₂的浓度随时间的变化如图3 所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂的保鲜原因是稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO₂，能较长时间维持保鲜所需的浓度?

9．

草酸亚铁晶体（FeC₂O₄•2H₂O）呈淡黄色．某课题组为探究草酸业铁晶体的化学性质，进行了一系列实验探究．
（1）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到二氧化碳气体生成．这说明草酸亚铁晶体具有还原性（填“氧化性”、“还原性”或“碱性”）．若反应中消耗1mol FeC₂O₄•2H₂O，则参加反应的KMnO₄为0.6mol．
（2）资料表明：在密闭容器中加热到一定温度时，草酸亚铁晶体可完全分解，生成几种氧化物，残留物为黑色固体．课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质，对黑色固体的组成提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：全部是FeO
假设二：全部是Fe₃O₄
假设三：是FeO和Fe₃O₄的混合物
（3）为验证上述假设一是否成立，课题组进行如下研究．
【定性研究】请你完成下表中内容．

实验步骤（不要求写出具体操作过程）	预期实验现象和结论
取少量黑色固体，加入适量稀盐酸（或稀硫酸）溶解，在溶液中加入KSCN溶液	若溶液不变红色，则假设一成立；若溶液变红色，则假设一不成立

【定量研究】课题组在文献中查阅到，FeC₂O₄•2H₂O受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如下图所示，写出加热到400℃时，FeC₂O₄•2H₂O晶体受热分解的化学方程式为：FeC₂O₄•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO₂↑+2H₂O．根据图象，如有1.0g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热，最终残留黑色固体的质量大于0.4g．某同学由此得出结论：假设一不成立．你是否同意该同学的结论，并简述理由：不同意，实验未在密闭容器中进行，FeO会被空气中的氧气进一步氧化，生成铁的其他氧化物．

6．（1）要配制浓度约为2 mol/L的NaOH溶液100 ml，下面操作正确的是④
①称取8gNaOH固体，放入250ml烧杯中，用100ml量筒量取100ml蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解；
②称取8gNaOH固体，放入100ml量筒中，边搅拌，边慢慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100ml；
③称取8gNaOH固体，放入100ml容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加入水到刻度线，盖好瓶塞，反复摇匀；
④用100ml量筒量取40ml5mol/LNaOH溶液，倒入250ml烧杯中，再用同一量筒取60ml蒸馏水，不断搅拌下，慢慢倒入烧杯中；
（2）有下列八种物质①NH₄Cl②NaOH③FeCl₃④NaHCO₃⑤Al⑥CH₃COOH⑦盐酸⑧H₂CO₃
（A）属于强电解质的是①②③④（填序号）
（B）既与盐酸反应又与氢氧化钠反应的是④⑤（填序号）
（C）将③的饱和溶液滴入沸水中，继续加热可得红褐色液体，此液体不具有的性质是C
A．光束通过该液体时形成光亮的“通路”
B．插入电极通过直流电后，有一极附近液体颜色加深
C．向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生
D．将该液体加热蒸干、灼烧后，有氧化物生成．

13．常温下，下列各组物质中，Y与X、Z均能反应的是（　　）

	①	②	③	④
X	NaOH溶液	KOH溶液	O₂	FeCl₃溶液
Y	Al（OH）₃	SiO₂	N₂	Cu
Z	稀硫酸	浓盐酸	H₂	浓硝酸

3．设计一个只用BaCl₂溶液及试管鉴别Na₂SO₃溶液和稀H₂SO₄的实验步骤．简要写出操作和实验结论．

10．（NH₄）₂SO₄是常见的化肥和化工原料，受热易分解．某兴趣小组拟探究其分解产物．
[查阅资料]（NH₄）₂SO₄在260℃和400℃时分解产物不同．
[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL）．通入N₂排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N₂．品红溶液不褪色，取下装置B，加入指示剂，用0.2000mol/LNaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00mL．经检验滴定后的溶液中无SO₄^2-．
（1）仪器X的名称是圆底烧瓶．
（2）滴定前，下列操作的正确顺序是dbaec（填字母编号）．
a．盛装0.2000mol/LNaOH溶液 b．用0.2000mol/LNaOH溶液润洗
c．读数、记录 d．查漏、清洗 e．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
（3）装置B内溶液吸收气体的物质的量是0.03mol
实验2：连接装置A-D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂．通入N₂排尽空气后，于400℃加热装置A至（NH₄）₂SO₄完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N₂．观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体．经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-．进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物．
（4）检验装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-的实验操作和现象是取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-．
（5）装置B内溶液吸收的气体是NH₃．
（6）（NH₄）₂SO₄在400℃分解的化学方程式是3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH₃↑+3SO₂↑+6H₂O↑+N₂↑．

7．二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料．工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：

某软锰矿的主要成分为MnO₂，还含有Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物．部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：

沉淀物	Al（OH）₃	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Mn（OH）₂	Cu（OH）₂	Zn（OH）₂	CuS	ZnS	MnS	FeS
pH	5.2	3.2	9.7	10.4	6.7	8.0	≥-0.42	≥2.5	≥7	≥7

（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO₂还原为MnSO₄，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为MnO₂+2FeSO₄+2H₂SO₄=MnSO₄+Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．
（2）滤渣A的主要成分是Fe（OH）₃和Al（OH）₃．
（3）加入MnS的目的是除去Cu²⁺、Zn²⁺杂质．
（4）碱性锌锰电池中，MnO₂参与的电极反应方程式为MnO₂+H₂O+e^-=MnOOH+OH^-（或2MnO₂+H₂O+2e^-=Mn₂O₃+2OH^-）．
（5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有锌、二氧化锰（写两种）．

8．设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

	A．	常温常压下，78g Na₂O₂含有的阴离子数为N_A
	B．	常温常压下，22.4 L氢气中含氢原子数目为2 N_A
	C．	0.5 mol/L的NaCl溶液中，含有Cl^-数目为0.5 N_A
	D．	1mol Fe在足量氯气中完全反应，失去的电子数为2 N_A

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