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【題目】已知:2Fe+6H2SO4() Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。某學習小組對鐵絲(含雜質碳)與濃硫酸反應后的產物進行探究。

.溶液探究

1)將反應后的溶液稀釋,取稀釋液,滴加NaOH溶液,觀察到___現(xiàn)象時,證明有Fe3+存在。為進一步判斷溶液中是否存在Fe2+,可另取稀釋液少許,滴加___(選填編號)。

a.KSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液

c.濃氨水 d.KMnO4酸性溶液

2)為判斷反應停止后硫酸是否有剩余,制定的實驗方案為:測定稀釋液的pH。請對此實驗設計進行評價。____。

.氣體探究

3)將產生的氣體依次通過品紅溶液和澄清石灰水,觀察到:品紅溶液褪色、澄清石灰水變渾濁。是否___(填寫)能據此判斷除SO2外,反應后氣體中還含有CO2?請說明理由___。

最后逸出的氣體具有可燃性,推測該氣體為H2,理由是___(用離子方程式表示)。

4)收集混合氣體336mL(已折算成標準狀況),通入足量的氯水中,發(fā)生反應:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。滴加足量BaCl2溶液,生成的沉淀經過濾、洗滌、干燥、稱量,測得質量為2.330g。則混合氣體中SO2的體積分數(shù)為___。(精確至小數(shù)點后第二位)

5)將上述混合氣體直接通入BaCl2溶液,未見明顯現(xiàn)象,放置一段時間后發(fā)現(xiàn)有少許渾濁,分析其中的原因___。

【答案】紅褐色沉淀 d 由于Fe3+水解顯酸性,所以不能僅通過溶液顯酸性就判斷反應后硫酸是否有剩余(或:如果測得溶液的酸性較強,可以判斷硫酸有剩余) 由于有SO2存在,SO2也能使澄清石灰水變渾濁,所以無法判斷是否含有CO2 Fe+2H+=Fe2++H2 0.67 開始未見明顯現(xiàn)象是因為SO2不能與BaCl2反應,一段時間后空氣中的O2H2SO3氧化成為H2SO4,從而與BaCl2反應生成BaSO4沉淀

【解析】

(1)2Fe+6H2SO4() Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,將反應后的溶液稀釋,取稀釋液,滴加NaOH溶液,鐵離子與氫氧化鈉反應生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀;在Fe3+存在時檢驗Fe2+,結合亞鐵離子的性質分析判斷選擇的試劑;

(2)鐵離子水解后的溶液也顯酸性,但酸性較弱,據此分析評價;

(3)根據SO2也能使澄清石灰水變渾濁分析判斷;最后逸出的氣體具有可燃性,該氣體只能為H2,因為隨著反應的進行,硫酸的濃度逐漸減;

(4)首先計算標準狀況下,336mL混合氣體的物質的量,再根據生成的硫酸鋇的質量計算二氧化硫的物質的量,最后計算混合氣體中SO2的體積分數(shù);

(5)SO2BaCl2不反應,結合二氧化硫檢驗較強的還原性分析解答。

(1)2Fe+6H2SO4() Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,將反應后的溶液稀釋,取稀釋液,滴加NaOH溶液,鐵離子與氫氧化鈉反應生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀,證明有Fe3+存在。為進一步判斷溶液中是否存在Fe2+,可另取稀釋液少許,因為溶液中含有Fe3+,可以滴加KMnO4酸性溶液,若溶液的紫紅色褪色,即可以證明溶液中含有Fe2+,故答案為:紅褐色沉淀;d;

(2)測定稀釋液的pH,若溶液顯酸性不能說明反應后硫酸是否有剩余,因為鐵離子水解后的溶液也顯酸性,若溶液的酸性較強,可以判斷硫酸有剩余,因為鐵離子水解后的溶液的酸性較弱,故答案為:由于Fe3+水解顯酸性,所以不能僅通過溶液顯酸性判斷反應后硫酸是否有剩余(或如果測得溶液的酸性較強,可以判斷硫酸有剩余)

(3)將產生的氣體依次通過品紅溶液和澄清石灰水,觀察到:品紅溶液褪色、澄清石灰水變渾濁。不能據此判斷除SO2外,反應后氣體中還含有CO2,因為混合氣體中存在SO2氣體,SO2也能使澄清石灰水變渾濁;最后逸出的氣體具有可燃性,說明該氣體為H2,因為隨著反應的進行,硫酸的濃度逐漸減小,稀硫酸能夠與鐵反應生成氫氣,Fe+2H+=Fe2++H2,故答案為:否;由于有SO2存在,SO2也能使澄清石灰水變渾濁,所以無法判斷是否含有CO2Fe+2H+→Fe2++H2;

(4)標準狀況下,336mL混合氣體的物質的量為=0.015mol,生成的硫酸鋇的物質的量==0.01mol,說明二氧化硫的物質的量為0.01mol,因此混合氣體中SO2的體積分數(shù)為×100%=0.67,故答案為:0.67;

(5)將上述混合氣體直接通入BaCl2溶液,SO2BaCl2不反應,因此未見明顯現(xiàn)象,放置一段時間后,溶液中的亞硫酸被空氣中的氧氣氧化生成硫酸,硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀,故答案為:開始未見明顯現(xiàn)象是因為SO2不能與BaCl2反應,一段時間后空氣中的O2H2SO3氧化成為H2SO4,從而與BaCl2反應生成BaSO4沉淀。

練習冊系列答案
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【題目】K、Ka、KW分別表示化學平衡常數(shù)、電離常數(shù)和水的離子積常數(shù),下列判斷正確的是(  )

A.在500 ℃、20 MPa條件下,在5 L密閉容器中進行合成氨的反應,使用催化劑后K增大

B.室溫下K(HCN)<K(CH3COOH),說明CH3COOH的電離度一定比HCN的大

C.25 ℃時,pH均為4的鹽酸和NH4I溶液中KW不相等

D.2SO2+O22SO3達平衡后,改變某一條件時K不變,SO2的轉化率可能增大、減小或不變

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(1)一段時間后上述反應達到平衡。則下列說法中正確的是________(填字母)。

A.物質A.B的轉化率之比為1∶2

B.起始時刻和達到平衡后容器中的壓強之比為3n∶(3nnx)

C.當2v(A)=v(B)時,反應一定達到平衡狀態(tài)

D.充入惰性氣體(如Ar),平衡向正反應方向移動

(2)Kx的關系滿足K________。在保證A濃度不變的情況下,擴大容器的體積,平衡______(填字母)。

A.向正反應方向移動 B.向逆反應方向移動 C.不移動

(3)該反應的逆反應速率與時間的關系如圖所示。

①由圖可知,反應在t1t3t7時都達到了平衡,而t2t8時都改變了一種條件,試判斷改變的條件:t2_______________________t8_________________________。

t2時平衡向___________________(填“正反應”或“逆反應”)方向移動。

③若t4時降壓,t5時達到平衡,t6時增大反應物的濃度,請在圖中畫出t4t6時逆反應速率與時間的關系曲線__________。

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【題目】可逆反應xH2S(g)xH2(g)+Sx(g)x>1)達到平衡后,下列說法錯誤的是(

A.若恒容充入H2,則新平衡后H2S分解率下降

B.若增大壓強,氣體顏色變深,則Sx為有色氣體

C.若恒容升溫后,氣體密度不變,說明達到了新平衡

D.若改變某一條件后,壓強不能作為判斷新平衡的標志,則Sx狀態(tài)發(fā)生改變

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【題目】某欄目報道一超市在售的雞蛋為“橡皮彈”,煮熟后蛋黃韌性勝過乒乓球,但經檢測為真雞蛋。專家介紹,該是由于雞飼料里添加了棉籽餅,從而使雞蛋里含有過多的棉酚所致。已知棉酚的結構簡式如圖所示,下列說法正確的是

A.棉酚的一氯代物有3B.棉酚能與溴水發(fā)生加成反應

C.1mol棉酚最多與10mol H2反應D.1mol棉酚最多與6 molNaOH反應

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(1)常溫,羰基鐵[Fe(COx)]是紅棕色液體,不溶于水,溶于乙醇、乙醚等,據此判斷羰基鐵晶體屬于________________(填晶體類型),羰基鐵的配體是________。已知:羰基鐵的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18,則x_________;98g羰基鐵中含有的鍵數(shù)為______________個。

(2)亞鐵離子具有強還原性,從電子排布的角度解釋,其原因是__________

(3)BN晶體、AlN晶體結構相似,如圖1,兩者熔沸點較高的物質是______,原因是_________

(4)KIO3晶體是一種性能良好的光學材料,其晶胞為立方體,晶胞中KI、O分別處于頂點、體心、面心位置,如圖2所示,如果KIO3密度為a gcm-3,則KO間的最短距離為___cm。

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A.a1=B.a2=1C.b1= D.b2=

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已知:①FeS2不溶于稀硫酸;②還原時,Fe3+通過兩個反應被還原,其中一個反應為 FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2+16H+ 。

下列說法不正確的是(

A.還原時另一個反應的離子方程式為2Fe3++FeS2=2S+3Fe2+

B.還原后可以用KSCN檢驗Fe3+是否反應完全

C.流程中多次進行過濾,過濾所用的玻璃儀器為燒杯、漏斗、膠頭滴管和玻璃棒

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試回答下列問題:

1)反應①中_____元素被還原,氧化產物為__________;用單線橋表示該反應電子轉移情況_________________

2)反應②中還原產物為__________,當反應②中生成32SO2氣體時,被還原的H2SO4_______mol,用雙線橋表示該反應電子轉移情況____________________________

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