【題目】某化學(xué)小組探究酸性條件下NO3、SO42、Fe3+三種微粒的氧化性強(qiáng)弱,設(shè)計如下實驗(夾持儀器已略去,裝置的氣密性已檢驗)(忽略氧氣對反應(yīng)的影響)

實驗記錄如下:

實驗序號

實驗操作

實驗現(xiàn)象

I

A裝置中通入一段時間的SO2氣體。

A中黃色溶液迅速變成深紅棕色,最終變?yōu)闇\綠色。

II

取出少量A裝置中的溶液,先加入KSCN溶液,再加入BaCl2溶液。

加入KSCN溶液后溶液不變色,再加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀。

III

打開活塞a,將過量HNO3加入裝置A中,關(guān)閉活塞a。

A中淺綠色溶液最終變?yōu)辄S色。

IV

取出少量A裝置中的溶液,加入KSCN溶液;向A裝置中注入空氣。

溶液變?yōu)榧t色;液面上方有少量紅棕色氣體生成。

請回答下列問題:

(1)配制FeCl3溶液時,常常加入鹽酸,目的是(用化學(xué)用語和簡單文字?jǐn)⑹?/span>)________。

(2)資料表明,Fe3+能與SO2結(jié)合形成深紅棕色物質(zhì)Fe(SO2)63+,反應(yīng)方程式為: Fe3+ + 6SO2 Fe(SO2)63+。請用化學(xué)平衡移動原理解釋實驗I中溶液顏色變化的原因________。

(3)實驗II中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________

(4)實驗III中,淺綠色溶液變?yōu)辄S色的原因是__________________(用離子方程式表示)。

(5)實驗IV中液面上方有少量紅棕色氣體生成,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。

(6)綜合上述實驗得出的結(jié)論是:在酸性條件下,氧化性強(qiáng)弱是:NO3>Fe3+>SO42。請從微粒變化的角度解釋________。

【答案】Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入鹽酸,增大c(H+),平衡左移,抑制Fe3+水解; Fe3+SO2生成紅棕色的Fe(SO2)63+反應(yīng)速率較快:Fe3++6SO2Fe(SO2)63+。而反應(yīng)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反應(yīng)緩慢,但是反應(yīng)限度較大,使溶液中c(Fe3+)降低,平衡逆向移動,紅棕色逐漸褪去,最終得到淺綠色溶液; Ba2++ SO42-= BaSO4↓; 3Fe2++4H++ NO3-= 3Fe3++NO+2H2O 2NO+ O2= 2NO2; 實驗II中溶液中檢出Fe2+SO42-,說明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42-;實驗III中溶液變黃色、IV中檢出Fe3+NO生成,說明酸性條件下NO3-氧化Fe2+,氧化性NO3->Fe3+;所以,在酸性條件下,氧化性強(qiáng)弱是:NO3->Fe3+>SO42-

【解析】

通過氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性原理設(shè)計實驗。

1)溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入鹽酸,增大c(H+),平衡左移,抑制Fe3+水解;

2Fe3+SO2生成紅棕色的Fe(SO2)63+反應(yīng)速率較快:Fe3++6SO2Fe(SO2)63+。而反應(yīng)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反應(yīng)緩慢,但是反應(yīng)限度較大,使溶液中c(Fe3+)降低,平衡逆向移動,紅棕色逐漸褪去,最終得到淺綠色溶液;

3)加入KSCN溶液后溶液不變色,說明鐵離子完全轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,再加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,氧化生成硫酸根與鋇離子結(jié)合為硫酸鋇,反應(yīng)離子方程式為:Ba2++SO42-=BaSO4;

4)硝酸具有強(qiáng)氧化性,將溶液中亞鐵離子氧化為鐵離子,淺綠色溶液變?yōu)辄S色,反應(yīng)離子方程式為:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;

5)反應(yīng)生成的NO與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮為紅棕色,發(fā)生反應(yīng)的方程式是:2NO+O2=2NO2

6)驗II中溶液中檢出Fe2+SO42-,說明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42-;實驗III中溶液變黃色、IV中檢出Fe3+NO生成,說明酸性條件下NO3-氧化Fe2+,氧化性NO3->Fe3+;所以,在酸性條件下,氧化性強(qiáng)弱是:NO3->Fe3+>SO42-。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】由丙烯經(jīng)下列反應(yīng)制得FG兩種高分子化合物,它們都是常用的塑料。

(1)F的結(jié)構(gòu)簡式為________。

(2)在一定條件下,兩分子E能脫去兩分子形成一種六元環(huán)狀化合物,該化合物的結(jié)構(gòu)簡式為_______。

(3)B→C 化學(xué)方程式為______。

C與含有NaOHCu(OH)2懸濁液反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

E→G化學(xué)方程式為______

(4)手性分子XE的一種同分異構(gòu)體,lmolX與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生lmol氫氣,lmolX與足量銀氨溶液反應(yīng)能生成2molAg,則X的結(jié)構(gòu)簡式為_______。

(5)G代替F制成一次性塑料餐盒的優(yōu)點是_______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高鐵酸鹽具有極強(qiáng)的氧化性,可作水處理劑。低溫下,在Na2FeO4溶液中加入KOH濃溶液可析出K2FeO4。完成下列填空:

1)寫出上述得到K2FeO4的化學(xué)方程式_____。

2Na2FeO4和稀H2SO4發(fā)生如下反應(yīng):Na2FeO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+O2↑+Na2SO4+H2O。配平上述化學(xué)方程式_____。若反應(yīng)中產(chǎn)生3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氧氣,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_____。

3)實驗室配制Fe2(SO4)3溶液時,需加入少量稀硫酸,結(jié)合離子方程式用化學(xué)平衡移動原理解釋其原因______。

4)在Fe2(SO4)3溶液中滴加NaHSO3溶液,n(SO42-)增大,則還原產(chǎn)物是____。寫出檢驗上述反應(yīng)中Fe2(SO4)3是否消耗完全的方法______。

5)已知HSO3-在水中既能水解也能電離。NaHSO3溶液呈酸性,溶液中c(H2SO3)_____c(SO32-)(選填、)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】汽車尾氣中排放的NOx和CO污染環(huán)境,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx和CO的排放。

Ⅰ.已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566.0 kJ·mol-1

②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5 kJ·mol-1

③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH3=-116.5 kJ·mol-1

(1)CO的燃燒熱為______________。

(2)若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,則1 mol NO(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為________。

Ⅱ.利用水煤氣合成二甲醚的總反應(yīng)為:

3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=-246.4 kJ·mol-1

(3)它可以分為兩步,反應(yīng)分別如下:

①2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-205.1 kJ·mol-1

②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2________。

(4)已知CH3OCH3(g)的燃燒熱為1455 kJ·mol-1,寫出表示其燃燒熱的熱化學(xué)方程式:_________________________________。若二甲醚燃燒生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液吸收生成Na2CO3,則燃燒過程中放出的熱量為________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】T℃時,在2L剛性密閉容器中使X(g)Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成Z(g)。反應(yīng)過程中XY、Z的濃度變化如圖1所示;若保持其他條件不變,溫度分別為T1T2時,Y的體積百分含量與時間的關(guān)系如圖2所示。則下列結(jié)論錯誤的是(

A.容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為3X(g)+Y(g)2Z(g)

B.保持其他條件不變,升高溫度,X的轉(zhuǎn)化率減小

C.反應(yīng)進(jìn)行的前4min內(nèi),用X表示的反應(yīng)速率v(X)=0.075mol·L-1·min-1

D.若改變反應(yīng)條件,使反應(yīng)進(jìn)程如圖3所示,則改變的條件是使用催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】X、Y、Z、JQ五種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大。元素Z在地殼中含量最高,J元素的焰色反應(yīng)呈黃色,Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為38X能與J形成離子化合物,且J+的半徑大于X-半徑,Y的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)之一。請回答:

(1)Q元素在周期表中的位置___。

(2)將這五種元素原子半徑從大到小排列,排在第三的元素原子是___(填元素符號)。

(3)元素的非金屬性Z___Q(”),下列各項中,不能說明這一結(jié)論的事實有___ (填序號)

AQ的氫化物的水溶液放置在空氣中會變渾濁

BZQ之間形成的化合物中元素的化合價

CZQ的單質(zhì)的狀態(tài)

DZQ在周期表中的位置

(4)若使A按下列途徑完全轉(zhuǎn)化為F,F的化學(xué)式為___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖分別表示生物體內(nèi)的生物大分子的部分結(jié)構(gòu)模式圖,據(jù)圖回答下列問題:

(1)圖甲中的三種物質(zhì)的基本單位都是___________,其中屬于動物細(xì)胞儲能物質(zhì)的是___________。這三種物質(zhì)中,在功能上與另外兩種截然不同的是______________________。

(2)圖乙化合物是肺炎雙球菌遺傳物質(zhì)的一部分,其基本單位是__________,可用圖中字母_______表示,各基本單位之間是通過___________(填①、②或③)連接起來的。

(3)圖丙所示化合物的名稱是___________,是由___________種氨基酸經(jīng)___________過程形成的,脫去水中的氫元素來自___________,連接氨基酸之間的化學(xué)鍵是___________(填化學(xué)鍵結(jié)構(gòu))。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時,部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示:

化學(xué)式

CH3COOH

NH3·H2O

H2CO3

H2SO3

電離平衡常數(shù)

1.7×10-5

1.7×10-5

K14.3×10-7

K25.6×10-11

K11.3×10-2

K26.3×10-8

請回答下列問題:

1H2CO3的第二級電離平衡常數(shù)的表達(dá)式K2______

2)相同溫度下,等pHCH3COONa溶液、Na2CO3溶液和Na2SO3溶液,三種溶液的物質(zhì)的量濃度c(CH3COONa)、c(Na2CO3)c(Na2SO3)由大到小排序為____。

3 用足量Na2CO3溶液吸收工業(yè)尾氣中少量SO2氣體,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____。

425℃時,向0.1 molL-1的氨水中緩緩少量CO2氣體的過程中(忽略溶液體積的變化),下列表達(dá)式的數(shù)值變小的是______。

A B

C D

5)能證明醋酸是弱酸的實驗事實是______(填寫序號)。

相同條件下,濃度均為0.1 molL-1的鹽酸和醋酸,醋酸的導(dǎo)電能力更弱

25℃時,一定濃度的CH3COOHCH3COONa混合溶液的pH等于7

CH3COOH溶液能與NaHCO3反應(yīng)生成CO2

0.1molL-1 CH3COOH溶液可使紫色石蕊試液變紅

6)向冰醋酸中逐滴加水,溶液導(dǎo)電性隨加入水的體積變化如圖所示。

a、bc三點溶液中CH3COOH的電離程度由大到小的順序是______。

a、c兩點對應(yīng)的溶液分別吸收氨氣,若兩溶液最終pH均為725℃時),則a點溶液中的c(CH3COO)_____c點溶液中的c(NH4+)。(、”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知25℃時,H2SO3 的電離常數(shù)Ka1=1.2310-2,Ka2=5.610-8HClO的電離常數(shù)Ka=2.9810-8,下列說法錯誤的是

A. 常溫下,相同濃度的H2SO3 HClO酸性強(qiáng)

B. 常溫下,將NaHSO3溶液滴入到NaClO溶液中發(fā)生反應(yīng):HSO3-ClOSO32-HClO

C. 常溫下,NaHSO3溶液中HSO3-的電離程度大于其水解程度,NaHSO3溶液呈酸性

D. pH5HClO溶液加水稀釋到pH6時,溶液中部分離子濃度會升高

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