题目内容

【题目】某研宄小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。

已知:1.0mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=l

请回答

(1)装置A中反应的化学方程式是__________________。

(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是_____________。

(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是________,说明SO2具有____________性。

(4)分析B中产生白色沉淀的原因:

观点1:__________________;

观点2:SO2与Fe3+反应;

观点3:在酸性条件下SO2与NO3-反应;

①按观点2,装置B中反应的离子方程式是_________________,证明该观点应进一步确认生成的新物质,其实验操作及现象是______________。

②按观点3,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验。应选择的试剂是(填序号)________。

a.0.1mol/L 稀硝酸

b.1.5mol/L Fe(NO3)2溶液

c.6.0mol/L NaNO3和0.2mol/L盐酸等体积混合的溶液

【答案】

(1)Na2SO2+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2+H2O

(2)打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹

(3)BaSO4 还原性

(4)观点1:SO2和Fe3+、酸性条件下NO3-都反应(1分〉

①SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4+2Fe2++4H+ (可分两步写)

取少量B中溶液于试管中,加入少量铁氰化钾[K3Fe(cn)6]溶液产生蓝色沉淀,则溶液中有Fe2+,观点2 合理

②c

【解析】

试题分析:

(1)浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,方程式为Na2SO3+H2SO4(浓) = Na2SO4+ SO2↑+H2O。

(2)要排除空气对实验的干扰,则就需要排尽装置中的空气。可利用氮气来排尽装置中的空气,即打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹。

(3)B中溶液显酸性,因此不可能是亚硫酸钡沉淀,只能是硫酸钡沉淀。这说明SO2被氧化生成了硫酸产生的,因此SO2具有还原性。

(4)根据观点2、3可知,观点1应是SO2和Fe3+、酸性条件下NO3-都反应。

①如果是观点2,则铁离子的还原产物是亚铁离子,

所以方程式为SO2+ 2Fe3++Ba2++2H2O==BaSO4↓+2Fe2++4H+。要检验亚铁离子,可利用其还原性进行检验,即取少量B溶液于试管中,加入少量的酸性KMnO4溶液,紫色褪去则溶液中有Fe2+。如果NO3-氧化了SO2,则其还原产物是NO,NO具有氧化性,可以利用湿润的淀粉KI试纸,即用湿润的淀粉KI试纸靠近B导管末端,若不变蓝,说明NO3-没反应则证明观点2合理。②为排除铁离子的干扰,可以选择不含铁离子的硝酸盐即可,所以答案选c。

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(2)废印刷线路板中的铜常用含盐酸的FeCl3溶液或H2O2-HCl- NaCl混合溶液浸取回收。

①用FeCl3溶液浸取铜时发生反应的离子方程式为 ;若加盐酸不足,反应一段时间后线路板表面有红褐色沉淀,产生红褐色沉淀的原因是 。

②将粉碎后的废印刷线路板放入三口烧瓶中,分别加入由0.3mol·L-1盐酸、0.5mol·L-1NaCl及不同浓度的H2O2组成的混合溶液,在温度、搅拌速率及固液比等均相同时,铜的浸取率随H2O2的浓度和时间的变化如图-1所示。当c(H2O2)= 0 mol·L-1时,也有少量的铜被浸出,其原因是 。

③用H2O2-HCl- NaCl混合溶液浸取时,其浸取过程包括:

(Ⅰ)Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O

(Ⅱ)Cu2++Cu2Cu+

(Ⅲ)Cu++nCl-CuCln(n-1)-

(Ⅳ)2CuCln(n-1)-+2H++H2O2=2Cu2++2H2O+2nCl-

其他条件相同时,增大下列离子浓度可以加速Cu从废电路板中浸出的是 (填序号)。

a.Na+ b.Cu2+ c.Cl- d.OH-

(3)铅冰铜(PbS、Cu2S及FeS的混合物)可用HCl-H2O2混合溶液浸取。

①Cu2S被HCl-H2O2混合溶液浸取得到硫酸铜和氯化铜溶液的化学方程式为 。

②若由H2SO4代替HCl-H2O2中的HCl,其他条件相同,铜的浸取率随硫酸浓度的变化如图-2所示。当H2SO4浓度大于3.1mol·L-1时,硫酸浓度越大,铜的浸取率反而越小,其原因可能是 。

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