题目内容
某种物质溶于水后得到的溶液中,含有Fe2+、Fe3+、SO42-、NH4+、Ba2+、CO32-离子中的某几种.
(1)甲同学欲探究溶液的组成,进行了如下实验:①取少量溶液于试管中,逐滴加入浓氢氧化钠溶液,发现开始生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,同时伴有刺激性气体放出;②另取少量溶液于试管中,加入足量盐酸酸化后再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成.该溶液中一定含有的离子是 ;写出①中白色沉淀转化为红褐色沉淀的化学方程式 .
(2)乙同学进行如下实验:取少量溶液于试管中,滴加几滴硫氰酸钾溶液,无明显现象;再滴加H2O2,发现溶液变红色;继续滴加H2O2,红色逐渐褪去且有气泡产生.为弄清其中缘由,乙同学查阅资料知:H2O2+SCN-→SO42-+CO2↑+N2↑+H2O+H+
①该反应中,被氧化的元素为 ,每生成lmol CO2转移的电子数为 NA;
②根据乙同学的实验现象,请判断还原性强弱为:Fe2+ SCN-(填<、=或>);
③根据资料,乙同学提出的猜想是:H2O2将SCN-氧化使红色逐渐褪去.请你设计一个实验,验证乙同学的猜想是否正确 .
(1)甲同学欲探究溶液的组成,进行了如下实验:①取少量溶液于试管中,逐滴加入浓氢氧化钠溶液,发现开始生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,同时伴有刺激性气体放出;②另取少量溶液于试管中,加入足量盐酸酸化后再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成.该溶液中一定含有的离子是
(2)乙同学进行如下实验:取少量溶液于试管中,滴加几滴硫氰酸钾溶液,无明显现象;再滴加H2O2,发现溶液变红色;继续滴加H2O2,红色逐渐褪去且有气泡产生.为弄清其中缘由,乙同学查阅资料知:H2O2+SCN-→SO42-+CO2↑+N2↑+H2O+H+
①该反应中,被氧化的元素为
②根据乙同学的实验现象,请判断还原性强弱为:Fe2+
③根据资料,乙同学提出的猜想是:H2O2将SCN-氧化使红色逐渐褪去.请你设计一个实验,验证乙同学的猜想是否正确
考点:物质的检验和鉴别的实验方案设计
专题:物质检验鉴别题
分析:(1)①取少量溶液于试管中,逐滴加入浓氢氧化钠溶液,发现开始生成白色沉淀,则不含Fe3+,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,说明含有Fe2+,则一定不含CO32-,同时伴有刺激性气体放出,应为氨气,说明含有Fe2+;
②另取少量溶液于试管中,加入足量盐酸酸化后再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明含有SO42-,则不含Ba2+;
(2)乙同学进行如下实验:取少量溶液于试管中,滴加几滴硫氰酸钾溶液,无明显现象;再滴加H2O2,发现溶液变红色,说明含有Fe2+,不含Fe3+;继续滴加H2O2,红色逐渐褪去且有气泡产生,发生H2O2+SCN-→SO42-+CO2↑+N2↑+H2O+H+,反应中N、S盐酸化合价升高,被氧化,结合化合价的变化以及物质的性质解答该题.
②另取少量溶液于试管中,加入足量盐酸酸化后再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明含有SO42-,则不含Ba2+;
(2)乙同学进行如下实验:取少量溶液于试管中,滴加几滴硫氰酸钾溶液,无明显现象;再滴加H2O2,发现溶液变红色,说明含有Fe2+,不含Fe3+;继续滴加H2O2,红色逐渐褪去且有气泡产生,发生H2O2+SCN-→SO42-+CO2↑+N2↑+H2O+H+,反应中N、S盐酸化合价升高,被氧化,结合化合价的变化以及物质的性质解答该题.
解答:
解:(1)取少量溶液于试管中,逐滴加入浓氢氧化钠溶液,发现开始生成白色沉淀,则不含Fe3+,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,说明含有Fe2+,发生反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,则一定不含CO32-,同时伴有刺激性气体放出,应为氨气,说明含有Fe2+;
②另取少量溶液于试管中,加入足量盐酸酸化后再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明含有SO42-,则不含Ba2+,所以一定含有的离子是Fe2+、SO42-、NH4+,
故答案为:Fe2+、SO42-、NH4+; 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(2)①乙同学进行如下实验:取少量溶液于试管中,滴加几滴硫氰酸钾溶液,无明显现象;再滴加H2O2,发现溶液变红色,说明含有Fe2+,不含Fe3+;继续滴加H2O2,红色逐渐褪去且有气泡产生,发生H2O2+SCN-→SO42-+CO2↑+N2↑+H2O+H+,反应中N、S盐酸化合价升高,S元素化合价有-2价升高到+6价,N元素化合价由-3价升高到0价,被氧化,每生成lmol CO2,有方程式可知生成1molSO42-,0.5mol+N2,转移的电子的物质的量为1mol×8+0.5mol×2×3=11mol,为11NA个,
故答案为:N、S;11;
②由反应的先后顺序可知过氧化氢先强氧化Fe2+,则Fe2+还原性较强,故答案为:>;
③如乙同学猜测正确,则可取少量褪色后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液恢复红色,故答案为:取少量褪色后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液恢复红色,证明乙同学推断正确.
②另取少量溶液于试管中,加入足量盐酸酸化后再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明含有SO42-,则不含Ba2+,所以一定含有的离子是Fe2+、SO42-、NH4+,
故答案为:Fe2+、SO42-、NH4+; 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(2)①乙同学进行如下实验:取少量溶液于试管中,滴加几滴硫氰酸钾溶液,无明显现象;再滴加H2O2,发现溶液变红色,说明含有Fe2+,不含Fe3+;继续滴加H2O2,红色逐渐褪去且有气泡产生,发生H2O2+SCN-→SO42-+CO2↑+N2↑+H2O+H+,反应中N、S盐酸化合价升高,S元素化合价有-2价升高到+6价,N元素化合价由-3价升高到0价,被氧化,每生成lmol CO2,有方程式可知生成1molSO42-,0.5mol+N2,转移的电子的物质的量为1mol×8+0.5mol×2×3=11mol,为11NA个,
故答案为:N、S;11;
②由反应的先后顺序可知过氧化氢先强氧化Fe2+,则Fe2+还原性较强,故答案为:>;
③如乙同学猜测正确,则可取少量褪色后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液恢复红色,故答案为:取少量褪色后的溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液恢复红色,证明乙同学推断正确.
点评:本题考查了离子推断,为高频考点,常见离子的检验,题目难度中等,注意掌握离子反应发生条件,明确常见离子的检验方法,试题培养了学生的分析、理解能力.
练习册系列答案
相关题目
化学反应中,条件的有无对有些反应来说非常重要.例如,氯仿在正常情况下是一种良好的有机溶剂.能与乙醇、乙醚等多种有机溶剂互溶.但在高温、与明火或红热物体接触时,产生剧毒的光气、氯化氢等气体.光照在某些反应中也是极其重要的.在下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是( )
| A、氯气与氢气的反应 |
| B、氯气与甲烷的反应 |
| C、氟气与氢气的反应 |
| D、次氯酸的分解 |
| A、3:9:4 |
| B、1:4:2 |
| C、2:9:4 |
| D、3:8:4 |