Ⅰ 铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。

请根据题意,完成下列填空:

(1)向酸化的FeCl3溶液中逐滴加入KI溶液,溶液变成棕褐色。该反应的离子方程式为     

(2)向酸化的FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液,没有什么明显变化,再滴加双氧水,溶液变红色。继续滴加双氧水,红色逐渐褪去,且有气泡产生。

写出上述变化中,有关反应的离子方程式:

     

②Fe3+3SCN=Fe(SCN)3

③11H2O2+2SCN=2SO42+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H

若生成1mol N2,H2O2和SCN的反应中转移电子的物质的量是      mol。

(3)根据以上实验,推断Fe2+、I和SCN的还原性由强到弱的顺序为     

Ⅱ 某课题组利用Fe粉和KNO3溶液反应,模拟地下水脱氮过程,探究脱氮原理。

(4)实验前:①先用0.1 mol·L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是      ,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液通入      (写化学式)。

(5)如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH 随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应生成的阳离子分别是            。t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是      

 

 

草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。

(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。

实验中发生反应的离子方程式为:     

预期现象是:

①溶液的颜色由      色变为      色,

②其中加入      mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。

然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。

本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:

表1 试验安排及结果

实验

编号

A(KMnO4溶液浓度/mol·L-1

B(草酸溶液浓度/mol·L-1

C(硫酸溶液浓度/mol·L-1

褪色时间/s

1

3

3

1

336

2

1

2

3

82

3

3

1

3

76

4

1

3

2

133

5

2

3

3

102

6

3

2

2

156

7

2

2

1

300

8

2

1

2

115

9

1

1

1

200

 

应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表

表2 各因素水平的数据处理结果

 

A(KMnO4溶液)

B(草酸溶液)

C(硫酸溶液)

浓度/mol·L-1

0.005

0.010

0.015

0.1

0.5

0.9

6

12

18

平均褪色时间/s

138.3

172.3

189.3

130.3

179.3

190.3

278.7

134.7

86.7

 

(2)由表2可知,三因素中,      的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而      的浓度对反应速率的影响不显著。

(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为      mol·L-1、草酸浓度为      mol·L-1时,反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。

根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:

表3 不同硫酸浓度下的褪色时间

c(H2SO4)/mol·L-1

18

16

14

12

10

8

6

褪色时间/s

67

83

90

103

129

146

200

 

(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为      mol·L-1      mol·L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异。

结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。

 

 0  68053  68061  68067  68071  68077  68079  68083  68089  68091  68097  68103  68107  68109  68113  68119  68121  68127  68131  68133  68137  68139  68143  68145  68147  68148  68149  68151  68152  68153  68155  68157  68161  68163  68167  68169  68173  68179  68181  68187  68191  68193  68197  68203  68209  68211  68217  68221  68223  68229  68233  68239  68247  203614 

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