【題目】某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe + 2Ag+=Fe2+ + 2Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。

(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物:

①取少量黑色固體,洗滌后,____________________________________(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。

②取上層清液,滴加__________溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說(shuō)明溶液中含有_____________。

(2)針對(duì)溶液呈黃色,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過(guò)量時(shí)不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是________________________(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn):

①取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,白色沉淀:___________(化學(xué)式),且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:

序號(hào)

取樣時(shí)間/min

現(xiàn)象

i

3

產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色

ii

30

產(chǎn)生白色沉淀較3min時(shí)量少;溶液紅色較3min時(shí)加深

iii

120

產(chǎn)生白色沉淀較30min時(shí)量少;溶液紅色較30min時(shí)變淺

對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):

假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;

假設(shè)b:空氣中存在O2,由于________________________(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+; 假設(shè)c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+_________________(用離子方程式表示)

假設(shè)d:根據(jù)加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。請(qǐng)寫(xiě)出產(chǎn)生Fe3+的離子方程式:______________________________。

下列實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)Ⅱ可證實(shí)假設(shè)d成立。

實(shí)驗(yàn):向硝酸酸化的__________溶液溶液(pH≈2)中加入過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液,3 min時(shí)溶液呈淺紅色,30 min后溶液幾乎無(wú)色。

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)驗(yàn)ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因:______________________________________________________________________________

【答案】加入足量稀鹽酸(或稀硫酸),固體未完全溶解鐵氰化鉀(或K3[Fe(CN)3] ) Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+ AgSCN4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O3Fe2+ + NO3- + 4H+ =3Fe3+ +NO↑+ 2H2OAg++Fe2+=Ag+Fe3+NaNO3溶液中存在反應(yīng)Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,Ag++Fe2+=Ag+Fe3+Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應(yīng)開(kāi)始時(shí),c(Ag+)大,以反應(yīng)①②為主,c(Fe3+)增大。約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小。

【解析】

(1)銀和鹽酸、稀硫酸等不反應(yīng),可用K3[Fe(CN)3]檢驗(yàn)亞鐵離子,生成藍(lán)色沉淀;

(2)過(guò)量的鐵與硝酸反應(yīng)生成亞鐵離子,亞鐵離子可被空氣中氧氣氧化,可被酸化的硝酸根離子氧化,銀離子如氧化亞鐵離子,則發(fā)生Ag+Fe2+=Ag+Fe3+;

(3)取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,可證明溶液中有Fe3+,生成白色沉淀為AgSCN,隨著放置時(shí)間的增加,平衡Ag+SCNAgSCN逆向移動(dòng),Fe3+濃度減小,溶液紅色變淺,主要發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+。

(1)①黑色固體中含有過(guò)量鐵,如果同時(shí)含有銀,則可以加入HClH2SO4溶解Fe,而銀不能溶解;

②K3[Fe(CN)3]是檢驗(yàn)Fe2+的試劑,所以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀說(shuō)明含有Fe2+;

(2)過(guò)量鐵粉與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+,即Fe+2Fe3+=3Fe2+;

AgSCN生成白色沉淀AgSCN;

②O2氧化Fe2+反應(yīng)為4Fe2++O2+4H=4Fe3++2H2O,白色沉淀是AgSCN,所以實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明含有Ag,Ag可能氧化Fe2+生成Fe3+;

酸性溶液中NO3具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+,3Fe2+ + NO3- + 4H+ =3Fe3+ +NO↑+ 2H2O;

銀離子氧化亞鐵離子,則發(fā)生Ag+Fe2+=Ag+Fe3+

③證明假設(shè)abc錯(cuò)誤,就是排除Ag時(shí)實(shí)驗(yàn)比較,相當(dāng)于沒(méi)有Ag存在的空白實(shí)驗(yàn),考慮其他條件不要變化,可以選用0.05 mol·L-1NaNO3;

(3)溶液中存在反應(yīng)Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應(yīng)開(kāi)始時(shí),c(Ag+)大,以反應(yīng)①②為主,c(Fe3+)增大。隨反應(yīng)進(jìn)行平衡Ag+SCNAgSCN逆向移動(dòng),約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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①Zn為正極,Cu為負(fù)極;

②H+向負(fù)極移動(dòng);

③電子是由Zn經(jīng)外電路流向Cu;

④Cu極上有H2產(chǎn)生;

⑤若有1mol電子流過(guò)導(dǎo)線,則產(chǎn)生的H2為0.5mol;

⑥正極的電極反應(yīng)式為Zn﹣2e═Zn2+

A.①②③ B.③④⑤ C.④⑤⑥ D.②③④

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①若A為CO, B為H2,C為CH3OH,則通入CO一極的電極反應(yīng)式為_____________。

②A為SO2, B為O2, C為H2SO4, 則負(fù)極反應(yīng)式為________________。

③若A為NO2, B為O2, C為HNO3,負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________________。

(2)下圖所示的原電池裝置中,負(fù)極材料是_____。正極上能夠觀察到的現(xiàn)象是_______________。 負(fù)極的電極反應(yīng)式是_________________。原電池工作一段時(shí)間后,若消耗負(fù)極5.4g ,則放出氣體______mol。

(3)利用反應(yīng)Cu + Fe2(SO4)3=2FeSO4 + CuSO4設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。

①在下面方格內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖________________。

②指出正極材料可以為_____,該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為___________。

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【題目】測(cè)定CuSO4xH2O中結(jié)晶水的含量的實(shí)驗(yàn)中,稱量次數(shù)至少( )

A.2B.3C.4D.5

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(1)為準(zhǔn)確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,定容過(guò)程中向容量瓶?jī)?nèi)加蒸餾水至接近刻度線時(shí),改用膠頭滴管滴加蒸餾水至刻度線

(2)利用圖a配制0.10molL-1NaOH溶液

(3)利用圖b配制一定濃度的NaCl溶液

(4)利用圖c配制一定物質(zhì)的量濃度的NaNO3溶液

(5)用容量瓶配制溶液時(shí),若加水超過(guò)刻度線,立即用滴管吸出多余液體

(6)配制溶液定容時(shí),仰視視容量瓶刻度會(huì)使溶液濃度偏低

(7)配制溶液的定容操作可以用圖d表示

A. ⑵⑸ B. ⑴⑹ C. ⑴⑷⑹ D. ⑴⑶⑸

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【題目】一定溫度下,在4個(gè)體積均為 1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2SO2(g)+O2 (g)2SO3(g) 達(dá)到平衡。

下列說(shuō)法正確的是

容器

溫度/K

物質(zhì)的起始濃度/moI/L

物質(zhì)的平衡濃度moI/L

O2SO3平衡轉(zhuǎn)化率

c(SO2)

c(O2)

c(SO3)

c(SO3)

723

0.2

0.2

0

0.04

α1

723

0

0.1

0.2

α2

723

0.4

0.4

0

α3

IV

823

0

0.1

0.2

α4

A. 達(dá)到平衡時(shí), α12=1

B. 達(dá)到平衡時(shí),容器中的壓強(qiáng):P>PIV

C. 達(dá)到平衡時(shí),逆反應(yīng)速率容器IV中比容器Ⅰ中的大

D. 達(dá)平衡后,再向容器Ⅰ中充入0.16 mol SO2、0.04 mol SO3,則此時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

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