为探究Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应规律.某同学进行实验如下:已知:Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+(1)进行实验i和ii:序号操作现象i向2mL pH=2的0.05mol•L-1 K2Cr2O7橙色溶液中滴加饱和Na2SO3溶液3滴溶液变绿色(含Cr3+)ii向2mL pH=8的0.1mol•L-1 K2CrO4黄色溶液中滴� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

15．

为探究Na₂SO₃溶液和铬（VI）盐溶液的反应规律，某同学进行实验如下：
已知：Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O?2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺
（1）进行实验i和ii：

序号	操作	现象
i	向2mL pH=2的0.05mol•L^-1 K₂Cr₂O₇橙色溶液中滴加饱和Na₂SO₃溶液（pH 约为 9）3滴	溶液变绿色（含Cr³⁺）
ii	向2mL pH=8的0.1mol•L^-1 K₂CrO₄黄色溶液中滴加饱和Na₂SO₃溶液3滴	溶液没有明显变化

①用化学用语表示饱和Na₂SO₃溶液pH约为9的原因：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-．
②用离子方程式解释i中现象：Cr₂O₇^2-+3SO₃^2-+8H⁺═2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O．
（2）继续进行实验iii：

序号	操作	现象
iii	向2mL饱和Na₂SO₃溶液中滴加pH=2的0.05mol•L^-1 K₂Cr₂O₇橙色溶液3滴	溶液变黄色

为了说明产生上述现象的原因，补充实验：
向2mL蒸馏水中滴加pH=2的0.05mol•L^-1 K₂Cr₂O₇橙色溶液3滴，溶液变成浅橙色．
①补充实验的目的是排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响．
②用化学平衡移动原理解释iii中现象：Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O?2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺，溶液中大量的SO₃^2-（或OH^-）与H⁺结合导致溶液中c（H⁺）下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄．
③根据实验i～iii，可推测：Na₂SO₃溶液和铬（VI）盐溶液的反应与溶液酸碱性有关．
a．碱性条件下，Na₂SO₃溶液和铬（VI）盐溶液不发生氧化还原反应；
b．酸性条件下，Na₂SO₃溶液和铬（VI）盐溶液发生氧化还原反应，生成Cr³⁺．
④向实验iii所得黄色溶液中继续滴加硫酸，产生的现象证实了上述推测．该现象是溶液变绿．
（3）为探究溶液酸性增强对Na₂SO₃溶液还原性或铬（VI）盐溶液氧化性的影响，该同学利用如图装置继续实验（已知电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异；物质氧化性与还原性强弱差异越大，电压越大）．
a．K闭合时，电压为x．
b．向U型管左侧溶液中滴加硫酸至pH=2后，电压增大了y．
c．继续向U型管右侧溶液中滴加硫酸后，无气体逸出，电压几乎不变．
①上述实验说明：溶液酸性增强，铬（VI）盐溶液的氧化性增强，Na₂SO₃溶液的还原性几乎没有变化．
②有同学认为：随溶液酸性增强，溶液中O₂的氧化性增强也会使电压增大．利用如图装置选择合适试剂进行实验，结果表明O₂的存在不影响上述结论．该实验方案是U型管左管中盛放pH=8浓度为0.1mol•L^-1K₂SO₄溶液，右管盛放饱和Na₂SO₃溶液，闭合K，记录电压；向左管溶液中滴加硫酸至pH=2后，记录电压，测得电压增大了z（z＜y）．

分析（1）①饱和Na₂SO₃溶液pH约为9，溶液显碱性，是溶液中亚硫酸根离子水解显碱性；
②向2mL pH=2的0.05mol•L^-1 K₂Cr₂O₇橙色溶液中滴加饱和Na₂SO₃溶液（pH 约为 9）3滴，溶液变绿色（含Cr³⁺），是重铬酸根离子具有氧化性能氧化亚硫酸根离子为硫酸根；
（2）①向2mL饱和Na₂SO₃溶液中滴加pH=2的0.05mol•L^-1 K₂Cr₂O₇橙色溶液3滴，溶液变黄色，为了说明产生上述现象的原因，补充实验：向2mL蒸馏水中滴加pH=2的0.05mol•L^-1 K₂Cr₂O₇橙色溶液3滴，溶液变成浅橙色，排除加入水稀释对溶液颜色的影响；
②Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O?2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺，溶液中大量的SO₃^2-（或OH^-）与H⁺结合导致溶液中c（H⁺）下降，平衡正向进行；
③+6价铬元素具有氧化性．，在酸性溶液中氧化亚硫酸根离子；
④加入酸溶液，平衡逆向进行，重铬酸根离子氧化亚硫酸根离子，本身被还以为铬离子为绿色溶液；
（3）①实验说明酸性越强，铬（VI）盐氧化性越强，不影响亚硫酸钠的还原性；
②左侧换成中性溶液闭合电路记录电压，然后左管加入硫酸调节溶液PH=2记录电压，若电压增大说明氧气不影响．

解答解：（1）①饱和Na₂SO₃溶液pH约为9，溶液显碱性，是溶液中亚硫酸根离子水解显碱性，水解离子方程式为：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，
故答案为：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-；
②向2mL pH=2的0.05mol•L^-1 K₂Cr₂O₇橙色溶液中滴加饱和Na₂SO₃溶液（pH 约为 9）3滴，溶液变绿色（含Cr³⁺），是重铬酸根离子具有氧化性，在酸性溶液中能氧化亚硫酸根离子为硫酸根离子，反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+3SO₃^2-+8H⁺═2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O，
故答案为：Cr₂O₇^2-+3SO₃^2-+8H⁺═2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O；
（2）①向2mL饱和Na₂SO₃溶液中滴加pH=2的0.05mol•L^-1 K₂Cr₂O₇橙色溶液3滴，溶液变黄色，为了说明产生上述现象的原因，补充实验：向2mL蒸馏水中滴加pH=2的0.05mol•L^-1 K₂Cr₂O₇橙色溶液3滴，溶液变成浅橙色，补充实验的目的是：排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响，
故答案为：排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响；
②向2mL饱和Na₂SO₃溶液中滴加pH=2的0.05mol•L^-1 K₂Cr₂O₇橙色溶液3滴，溶液变黄色，是因为：溶液中存在化学平衡：Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O?2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺，溶液中大量的SO₃^2-（或OH^-）与H⁺结合导致溶液中c（H⁺）下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄，
故答案为：Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O?2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺，溶液中大量的SO₃^2-（或OH^-）与H⁺结合导致溶液中c（H⁺）下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄；
③Na₂SO₃溶液和铬（VI）盐溶液的反应与溶液酸碱性有关，碱性条件下，Na₂SO₃溶液和铬（VI）盐溶液不发生氧化还原反应，酸性条件下，Na₂SO₃溶液和铬（VI）盐溶液发生氧化还原反应，生成Cr³⁺，
故答案为：酸性条件下，Na₂SO₃溶液和铬（VI）盐溶液发生氧化还原反应，生成Cr³⁺；
④向实验iii所得黄色溶液中继续滴加硫酸，产生的现象证实了上述推测．Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O?2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺，加入氢离子平衡逆向进行，重铬酸根离子氧化亚硫酸根离子，本身被还以为铬离子为绿色溶液，该现象是溶液变绿，
故答案为：溶液变绿；
（3）①分析上述实验说明：溶液酸性增强，铬（VI）盐溶液的氧化性增强，Na₂SO₃溶液的还原性几乎没有变化，
故答案为：溶液酸性增强，铬（VI）盐溶液的氧化性增强，Na₂SO₃溶液的还原性几乎没有变化；
②随溶液酸性增强，溶液中O₂的氧化性增强也会使电压增大．利用如图装置选择合适试剂进行实验，结果表明O₂的存在不影响上述结论．该实验方案是左侧换成中性溶液闭合电路记录电压，然后左管加入硫酸调节溶液PH=2记录电压，若电压增大说明氧气不影响，具体步骤为：U型管左管中盛放pH=8 0.1mol•L^-1K₂SO₄溶液，右管盛放饱和Na₂SO₃溶液，闭合K，记录电压；向左管溶液中滴加硫酸至pH=2后，记录电压，
故答案为：U型管左管中盛放pH=8 0.1mol•L^-1K₂SO₄溶液，右管盛放饱和Na₂SO₃溶液，闭合K，记录电压；向左管溶液中滴加硫酸至pH=2后，记录电压．

点评本题考查了化学实验探究、反应现象的分析应用、主要是反应条件和反应过程的原理分析判断，实验方案的设计验证，题目难度较大．

练习册系列答案

	A．	电极材料 Fe、Cu，电解质溶液 FeCl₃ 溶液
	B．	电极材料石墨、Cu，电解质溶液 Fe₂（SO₄）₃溶液
	C．	电极材料 Pt、Cu，电解质溶液 FeCl₃溶液
	D．	电极材料 Ag、Cu，电解质溶液 Fe₂（SO₄）₃溶液

6．88.5gNa和K混合物投入水中，完全反应后将气体还原氧化铜，反应后称量固体质量减轻24g，求钠和钾的物质的量之比．

3．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，p、q、r是Y分别与X、Z、W形成的二元化合物，p与q反应生成盐及一种单质Y₂，其中该盐与盐酸反应有气体生成，r与BaCl₂溶液反应生成不溶于盐酸的白色沉淀．下列说法错误的是（　　）

	A．	简单离子半径：W＞Y＞Z
	B．	最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞X
	C．	单质熔点：X＞W＞Y
	D．	q与p、r的化学键种类完全不同

10．某小组为研究电化学原理，设计如图装置．下列叙述正确的是（　　）

	A．	a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
	B．	a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为：Fe-3e^-═Fe³⁺
	C．	无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
	D．	a和b用导线连接后，铁片上发生还原反应，溶液中铜离子向铜电极移动

20．下列说法正确的是（　　）

	A．	淀粉水解的最终产物是麦芽糖
	B．	丙烯分子中三个碳原子处于同一直线上
	C．	二氯甲烷只有一种结构，可证明甲烷是正四面体构型
	D．	符合分子式为C₄H₁₀O能与金属钠反应的有机物有3种

7．下列比较或归纳一定正确的是（　　）

	A．	离子半径：阴离子＞阳离子		B．	酸性：HClO₄＞H₂SO₄
	C．	熔沸点：共价化合物＞离子化合物		D．	稳定性：PH₃＞NH₃

4．有机物X的结构简式如图，下列说法正确的是（　　）

	A．	X分子式为C₁₀H₂₀O，它是环己醇的同系物
	B．	X分子环上的一氯取代物只有三种
	C．	X分子中至少有12个原子在同一平面上
	D．	在一定条件下，X能发生取代反应、氧化反应、聚合反应

9．下列分离或提纯物质的方法、操作正确的是（　　）

	A．	用溶解、过滤的方法提纯含有少量BaSO₄的BaCO₃
	B．	蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
	C．	用过滤的方法除去NaCl溶液中含有的少量淀粉胶体
	D．	将制得晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤

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