题目内容

13．从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养．以FeCl3溶液为实验对象，探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性．实验如图1：

（1）①中反应的离子方程式是3Mg（OH）2+2Fe3+=2Fe（OH）3（胶体）+3Mg2+．
（2）②中逸出的无色气体是CO2．从物质类别的角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应（写一条）；从化合价的角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是Na2CO3中碳原子为最高正价+4，无还原性；Na2SO3中硫原子+4价，具有较强的还原性（写一条）．
（3）对于③中的实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验：
Ⅰ．甲取③中的红棕色溶液少许，滴入少量盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀．甲得出结论：FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应，离子方程式是2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+．
Ⅱ．乙认为甲的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲的结论是正确的．其实验方案是取③中的红棕色溶液少许，滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀．
（4）受以上实验的启发，同学们对pH≈8的1mol/LNaF溶液与FeCl3溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验：
实验操作及现象④向2mL 0.2mol/L FeCl3溶液中滴入2mL1mol/L NaF溶液，溶液变无色．
⑤向2mL 0.2mol/L FeCl3溶液中滴入2mL 蒸馏水，溶液颜色变浅．
Ⅰ．⑤的实验目的是排除加水稀释对溶液颜色变化的影响．
Ⅱ．为探究④中溶液变无色的原因，进行如图2实验：（资料显示：FeF3溶液为无色．）用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因无色溶液中存在平衡：Fe3++3F-?FeF3，加入NaOH后，Fe3+更易与OH-结合生成难溶的Fe（OH）3
（5）根据实验，FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与碱性物质的pH、离子的性质有关．

分析 （1）根据产生红褐色胶体得实验现象可知①中反应的离子方程式；
（2）由FeCl3和Na2CO3的性质可知逸出的无色气体是CO2，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应．从化合价的角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是Na2CO3中碳原子为最高正价+4，无还原性；Na2SO3中硫原子+4价，具有较强的还原性；
（3）Ⅰ、三价铁离子具有氧化性，能氧化SO32-，生成硫酸根离子，同时三价铁离子被还原为亚铁离子；
Ⅱ、取③中的红棕色溶液少许，滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀；
（4）Ⅰ．排除加水稀释对溶液颜色变化的影响；
Ⅱ、无色溶液中存在平衡：Fe3++3F-?FeF3，加入NaOH后，Fe3+更易与OH-结合生成难溶的Fe（OH）3
（5）FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与碱性物质的pH、阴、阳离子的性质和反应条件有关．

解答 解：（1）①中反应的离子方程式：3Mg（OH）2+2Fe3+=2Fe（OH）3（胶体）+3Mg2+，故答案为：3Mg（OH）2+2Fe3+=2Fe（OH）3（胶体）+3Mg2+；
（2）FeCl3溶液和Na2CO3溶液反应产生无色气体CO2，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应．从化合价的角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是Na2CO3中碳原子为最高正价+4，无还原性；Na2SO3中硫原子+4价，具有较强的还原性，故答案为：CO2；共性：两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应；差异：Na2CO3中碳原子为最高正价+4，无还原性；Na2SO3中硫原子+4价，具有较强的还原性；
（3）Ⅰ、三价铁离子能氧化SO32-，生成硫酸根离子，同时三价铁离子被还原为亚铁离子，其反应离子方程式为：2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+，故答案为：2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+；
Ⅱ、取③中的红棕色溶液少许，滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀，故答案为：取③中的红棕色溶液少许，滴加铁氰化钾溶液，出现蓝色沉淀；
（4）Ⅰ．加水稀释对溶液颜色变化有影响，故答案为：排除加水稀释对溶液颜色变化的影响；
Ⅱ、无色溶液中存在平衡：Fe3++3F-?FeF3，加入NaOH后，Fe3+更易与OH-结合生成难溶的Fe（OH）3，故答案为：无色溶液中存在平衡：Fe3++3F-?FeF3，加入NaOH后，Fe3+更易与OH-结合生成难溶的Fe（OH）3；
（5）根据实验，FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与碱性物质的pH、离子的性质有关，故答案为：碱性物质的pH、离子的性质．

点评 本题考查了探究反应机理的方法，铁的重要化合物性质、电离方程式、离子方程式的书写，题目难度中等，注意掌握常见元素单质及其化合物性质，明确离子方程式、电离方程式的书写原则，本题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．

练习册系列答案
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8．下列关于镁和钠的比较，结论正确的是（　　）
A．铝镁合金的硬度较大，钠钾合金的硬度较小
B．因为钠的金属性比镁要强，所以钠的熔点比镁要高
C．镁能置换硫酸铜溶液中的铜，钠也能置换硫酸铜溶液中的铜
D．在空气中都能被点燃，生成的产物都是氧化物，氧在产物中的化合价都是-2
9．低浓度SO2废气的处理是工业难题，工业上常利用废碱渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低，优势明显，其流程如图．

（1）为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变吸收塔体积的条件下，可以采取的合理措施控制SO2流速、增大Na2CO3溶液的浓度．（写出两条）
（2）中和器中发生的主要反应的离子方程式是HSO3-+OH-=SO32-+H2O．
（3）图1为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化．

①则初期反应（图中A点以前）的化学方程式是2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3．
②通过电解法可分离图中B点NaHSO3与Na2SO3混合物，实现Na2SO3的循环利用，示意图如图2：简述分离NaHSO3与Na2SO3混合物的原理阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑，c（H+）增大，H+由a室经阳离子交换膜进入b室，H+与SO32-结合生成HSO3-，Na2SO3转化为NaHSO3；阴极2H+-2e-=H2↑，导致HSO3-H++SO32-正向移动，Na+从b室进入c室，NaHSO3转化为Na2SO3．
（4）图3是亚硫酸钠的溶解度曲线（温度在33℃前后对应不同物质），下列说法正确的是B
A．a点时溶液为不饱和溶液
B．b点时Na2SO3•7H2O和无水Na2SO3共存
C．制备无水Na2SO3，应该在95～100℃加热浓缩，冷却至室温结晶
（5）如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别吸收SO2，则理论吸收量最多的是C
A．Na2SO3       B．Na2S      C．Ba（NO3）2        D．酸性KMnO4．
1．现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子K+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、Al3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种．
（1）某同学通过比较分析，认为无须检验就可判断其中必有的两种物质是K2CO3和Ba（OH）2．
（2）物质C中含有离子X．为了确定X，现将（1）中的两种物质记为A和B，当C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀HNO3，沉淀部分溶解，剩余白色固体，则X为B（填字母）．
A．Br-        B．SO42-   C．CH3COO-        D．HCO3-
（3）将19.2g Cu投入装有足量D溶液韵试管中，Cu不溶解，再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，写出Cu溶解的离子方程式3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，若要将Cu完全溶解，至少加入H2SO4的物质的量是0.4mol．
（4）E溶液与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2．
8．在一密闭容器中，反应aA（g）?bB（g）达到平衡后，保持温度不变，将容器体积扩大一倍，当达到新平衡时B的浓度是原来的60%，则（　　）
A．平衡向逆反应方向移动B．B的质量分数增加
C．a＞bD．A的转化率减小
18．在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol•L-1的溶液中，一定能大量共存的离子组是（　　）
A．K+、Cl-、NO3-、S2-B．K+、Fe2+、I-、SO42-
C．Na+、Cl-、NO3-、SO42-D．K+、Ba2+、Cl-、NO3-
5．如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：
（1）从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，选择装置D（填代表装置图的字母）；
（2）分离CCl4（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的液体混合物，可选择装置A，该分离方法的名称为蒸馏．装置A中①的名称是冷凝管，
（3）实验室用B装置从碘水中分离出I2，将碘水和苯注入分液漏斗中充分振荡并静置后，碘主要溶解在上层（填“上层”或“下层”）液体中，该层溶液颜色为紫红色，该装置在分液时为使液体顺利下滴，应进行的具体操作打开分液漏斗的上口活塞．
2．把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中，充分反应后溶液中仍有红色粉末存在，则关于反应后溶液中的金属阳离子的判断正确的是（　　）
A．一定有Fe2+和Cu2+B．一定有Fe2+，Cu2+，可能有Fe3+
C．一定有Fe2+，可能有Cu2+D．只有Fe2+
3．从下列实验事实得出的结论中，不正确的是（　　）
选项实验事实结论
AH2可在Cl2中燃烧燃烧不一定有氧气参加
B铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落氧化铝熔点高于铝
C钠块投入水中，迅速熔成银白色小球钠的密度比水小
D某溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀该溶液中含有Cl-
A．AB．BC．CD．D

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