题目内容
向100 mL FeI2溶液中逐渐通入Cl2,会依次生成I2、Fe3+、IO3-,其中Fe3+、I2的物质的量随n(Cl2)的变化如图所示,请回答下列问题:
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(1)由图可知,I-、Fe2+、I2三种粒子的还原性由强到弱的顺序为________>________>________;
(2)当n(Cl2)=0.12 mol时,溶液中的离子主要为________________________________,
从开始通入Cl2到n(Cl2)=0.12 mol时的总反应的化学方程式为______________________;
(3)当溶液中n(Cl-)∶n(IO3-)=8∶1时,通入的Cl2在标准状况下的体积为________。
(1)I- Fe2+ I2
(2)Fe2+、Fe3+、Cl- 5FeI2+6Cl2=5I2+2FeCl3+3FeCl2
(3)8.96 L
【解析】(1)根据图像可知:首先I-被氧化,然后是Fe2+,所以还原性顺序为I->Fe2+>I2。(2)由图像可知n(I2)=0.1 mol,所以n(FeI2)=0.1 mol,n(I-)=0.2 mol。当通入0.12 mol Cl2即0.24 mol Cl时,I-全部被氧化,Fe2+有0.04 mol被氧化,所以溶液中的离子主要有:Fe2+、Fe3+、Cl-,其物质的量分别为0.06 mol、0.04 mol、0.24 mol,
I2为0.1 mol。
n(I2)∶n(FeCl3)∶n(FeCl2)=0.1∶0.04∶0.06=5∶2∶3
方程式为5FeI2+6Cl2=5I2+2FeCl3+3FeCl2。
(3)Fe2+ ~
Cl2 I- ~
Cl2 I2~2IO3-~5Cl2
0.1 mol 0.05 mol 0.2 mol 0.1 mol x 2x 5x
由题意得:
=8
x=0.05 mol
V(Cl2)=(0.05 mol+0.1 mol+5×0.05 mol)×22.4 L·mol-1=8.96 L。
为了探究SO2与Na2O2的反应是否类似于CO2与Na2O2的反应,甲同学设计了如图所示的实验装置,回答下列问题:
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(1)移开棉花,将带火星的木条放在C试管口,未见木条复燃,甲同学因此认为SO2与Na2O2的反应不同于CO2。请按甲同学的观点写出反应的化学方程式 。
(2)乙同学认为无论反应原理如何,最终都有O2产生,乙同学的理由是 。按照乙同学的观点,该装置需做的改进是
。
(3)假设Na2O2完全反应,反应后B装置中固体生成物可能是:①Na2SO3;②Na2SO4;③Na2SO3和Na2SO4。
请设计实验方案检验,写出实验步骤以及预期现象和结论,完成下表:
限选试剂:2 mol·L-1 HCl溶液,1 mol·L-1 HNO3溶液,1 mol·L-1 BaCl溶液,1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液,0.01 mol·L-1 KMnO4酸性溶液。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取B中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水,溶解,然后取少量待测液分别置于Ⅰ、Ⅱ试管中 | 固体完全溶解 |
步骤2:往Ⅰ试管中加入 ,再滴加 | , |
则证明生成物中含Na2SO4 |
|
步骤3:往Ⅱ试管中 |
|
| 若 , |
则证明生成物中有Na2SO3;若 |
|
|
|
则说明生成物中没有Na2SO3。 |
|
(4)生成物中亚硫酸钠含量的测定:
①取a g生成物配制成100 mL溶液,取10.00 mL该溶液于锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.010 0 mol·L-1碘水进行滴定,滴定终点现象为 。记录数据,重复滴定2次,平均消耗碘水20.00 mL。
②计算:生成物中亚硫酸钠的质量分数为 。
水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。要保护好河流,河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可直接毒害人体,也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。
请回答下列问题:
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(1)纯水在100 ℃时,pH=6,该温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的
c(OH-)=________ mol·L-1。
(2)25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解方程式为__________,由水电离出的c(OH-)=__________ mol·L-1。
(3)体积均为100 mL、pH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如上图所示,则HX的电离平衡常数________(填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。理由是__________________________________。
(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式 | 电离常数(25 ℃) |
HCN | K=4.9×10-10 |
CH3COOH | K=1.8×10-5 |
H2CO3 | K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
①25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三溶液的pH由大到小的顺序为____________________________。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为__________________
(5)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=________ mol·L-1(填精确值),c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=________。