题目内容
【题目】硫氰化钾(KSCN)是常用的化学试剂,常用做Fe3+的指示剂,加入后产生血红色絮状络合物。配制的硫氰酸盐(硫氰化物)溶液,还可以用于鉴别Fe3+和Cu2+。某实验小组同学设计实验,用KSCN探究Cu和Fe2(SO4)3溶液反应后的产物。已知:
i.Cu2+可与SCN-反应生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2;
ii.(SCN)2被称为“拟卤素”,在水溶液中呈黄绿色;(SCN)2的化学性质与Cl2相似,可与水、碱等发生反应。
实验Ⅰ:取少量反应后的清液于试管中,滴加2滴1mol·L-1KSCN溶液,立即出现白色沉淀,溶液局部变为红色,振荡后红色迅速褪去,继续滴加数滴KSCN溶液后,溶液又变为红色。
(1)依据现象可判断白色沉淀为____,生成该沉淀的离子方程式为____。
实验Ⅱ:该小组同学继续探究白色沉淀的成因,进行如下实验:
试管内试剂 | 实验现象 |
第1组:2 mL 0.1 mol·L-1CuSO4、2 mL水、3滴0.1 mol·L-1KSCN溶液 | 短时间内无明显变化,溶液颜色仍为蓝色,1小时后有少量白色沉淀生成 |
第2组:2 mL 2 mL水、3滴0.1 mol·L-1KSCN溶液 | 无明显变化 |
第3组:2 mL 0.1 mol·L-1CuSO4、2 mL 0.2 mol·L-1FeSO4、3滴0.1 mol·L-1KSCN溶液 | 立刻产生白色沉淀,溶液局部变为红色,振荡后红色迅速褪去 |
(2)①根据现象可得到的结论为____,写出第3组实验中溶液局部变红的离子方程式:_______。
②取第1组实验充分反应并过滤后的少量清液于试管中,加入过量KOH溶液后,试管中溶液的颜色变为__色,写出发生反应的化学方程式:_____。
(3)有的同学认为实验Ⅱ不能充分证明其结论,并补充实验如下:
取2mL0.1mol·L-1Fe2(SO4)3于试管中,滴加3滴0.1 mol·L-1KSCN溶液,一段时间后,溶液颜色仍为红色且无白色沉淀生成,滴加2 mL 0.1 mol·L-1CuSO4溶液于试管中,溶液颜色仍为红色,1小时后产生少量白色沉淀,该实验现象可得出的结论为_____。
【答案】CuSCN 2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2 CuSO4和KSCN能缓慢反应生成白色沉淀CuSCN,Fe2+能加快CuSCN的生成速率 (SCN)2+2Fe2+=2Fe3++2SCN-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 无 (SCN)2+2KOH=KSCN+KSCNO+H2O、2KOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+K2SO4 白色沉淀不是由Fe3+与SCN–生成,且Fe3+不能加快CuSCN的生成速率
【解析】
(1)由题中信息可知,白色沉淀为CuSCN,根据氧化还原反应原理书写反应的离子方程式;
(2)①由实验Ⅱ中3组对比实验可知,CuSO4和KSCN能缓慢反应,Fe2+能加快CuSCN的生成速率;由题中信息可知,(SCN)2的化学性质与Cl2相似,可以将亚铁离子氧化生成铁离子,本身被还原为SCN -;②结合(SCN)2和硫酸铜的性质分析判断;
(3)实验Ⅱ不能充分证明其结论,因为没有排除Fe3+对生成CuSCN的影响,根据补充实验,说明白色沉淀不是由Fe3+与SCN–生成,且Fe3+不能加快CuSCN的生成速率。
(1)由题中信息可知,白色沉淀为CuSCN,根据氧化还原反应原理,生成白色沉淀CuSCN的离子方程式为2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2;
(2)①由实验Ⅱ中3组对比实验可知,CuSO4和KSCN能缓慢反应生成白色沉淀CuSCN,Fe2+能加快CuSCN的生成速率;由题中信息可知,(SCN)2的化学性质与Cl2相似,可以将亚铁离子氧化生成铁离子,本身被还原为SCN-,因此第3组实验中溶液局部变红的离子方程式为(SCN)2+2Fe2+=2Fe3++2SCN-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
②由题中信息可知,(SCN)2的水溶液中呈黄绿色,(SCN)2的化学性质与Cl2相似,可与水、碱等发生反应,滴加过量的KOH,(SCN)2与KOH反应,硫酸铜与氢氧化钾反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾,溶液变成无色,反应的化学方程式为(SCN)2+2KOH=KSCN+KSCNO+H2O、2KOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+K2SO4;
(3)有的同学认为实验Ⅱ不能充分证明其结论,因为没有排除Fe3+对生成CuSCN的影响,根据实验,向2mL0.1mol·L-1Fe2(SO4)3于试管中,滴加3滴0.1 mol·L-1KSCN溶液,一段时间后,溶液颜色仍为红色且无白色沉淀生成,滴加2 mL 0.1 mol·L-1CuSO4溶液于试管中,溶液颜色仍为红色,1小时后产生少量白色沉淀,说明白色沉淀不是由Fe3+与SCN–生成,且Fe3+不能加快CuSCN的生成速率。
【题目】几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表,下列叙述正确的是
元素代号 | X | Y | Z | W |
原子半径/pm | 160 | 143 | 70 | 66 |
主要化合价 | +2 | +3 | +5、+3、-3 | -2 |
A. X、Y元素的金属性 X<Y
B. Z与W原子之间以离子键形成物质
C. Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D. 一定条件下,W单质能与 Z单质反应生成有毒物质