某化學研究性學習小組探討Fe3+和SO之間發(fā)生怎樣的反應,請你一起參與并協(xié)助他們完成實驗。
(1)提出猜想:
甲同學認為發(fā)生氧化還原反應,其反應方程式為___________________________________。
乙同學認為發(fā)生了相互促進的水解反應,其反應方程式為:
……
(2)實驗驗證:
丙同學設計了下列實驗來探究反應的可能性。
①為了檢驗所用Na2SO3是否變質,應選用的試劑是________________________________。
②取5 mL FeCl3溶液于試管中,逐滴加入Na2SO3溶液至過量,觀察到溶液顏色由黃色變?yōu)榧t褐色(無氣泡產(chǎn)生,也無沉淀生成)。
③將②溶液分成兩等份,其中一份加入稀鹽酸至過量,再加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成;另一份滴入幾滴KSCN溶液,溶液變成血紅色。
(3)得出結論:
①根據(jù)丙同學的實驗得出的結論是:___________________________________。
②實驗③中溶液變成血紅色的有關離子方程式為___________________________________。
(4)拓展探究:
①丁同學在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,觀察到紅褐色沉淀并且產(chǎn)生無色氣體,該反應的離子方程式是___________________________________。
②從形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是從上述實驗中可以看到,兩者的水溶液與氯化鐵溶液反應的現(xiàn)象差別很大,其可能的原因除水解能力較小外,還有___________________________________。
(11分)(1)2Fe3+SO32-+H2O=2Fe2+SO42-+2H(2分)
(2)①BaCl2溶液、稀鹽酸(1分)
(3)①Fe3+與SO32-同時發(fā)生氧化還原反應和相互促進的水解反應(2分)
②Fe(OH)3(膠體)+3SCN=Fe(SCN)3+3OH(2分)
(4)①2Fe3++3 CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑(2分)
②SO32-有較強的還原性,而CO32-還原性很弱(2分)

試題分析:(1)鐵離子檢驗氧化性,能把 SO32-氧化生成SO42-,反應的離子方程式是2Fe3+SO32-+H2O=2Fe2+SO42-+2H.
(2)①如果亞硫酸鈉變質,則被氧化生成硫酸鈉,所以可以通過檢驗硫酸鈉來檢驗亞硫酸鈉是否變質,即為了檢驗所用Na2SO3是否變質,應選用的試劑是BaCl2溶液、稀鹽酸。
(3)其中一份加入稀鹽酸至過量,再加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成,這說明有硫酸鈉生成;另一份滴入幾滴KSCN溶液,溶液變成血紅色,這說明溶液中還有鐵離子,所以Fe3+與SO32-同時發(fā)生氧化還原反應和相互促進的水解反應。
(4)①在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,觀察到紅褐色沉淀并且產(chǎn)生無色氣體,這說明反應中有氫氧化鐵和CO2生成,即二者發(fā)生的是水解相互促進的反應,所以該反應的離子方程式是2Fe3++3 CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑。
②由于SO32-有較強的還原性,而CO32-還原性很弱,所以鐵離子能和SO32-發(fā)生氧化還原反應,而與CO32-不能發(fā)生氧化還原反應。
點評:化學是一門以實驗為基礎的學科,所以有化學實驗即科學探究之說法?v觀近幾年高考,主要以考察探究性實驗和物質制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題,綜合性強,理論和實踐的聯(lián)系緊密,有的還提供一些新的信息,這就要求學生必須認真、細致的審題,聯(lián)系所學過的知識和技能,進行知識的類比、遷移、重組,全面細致的思考才能得出正確的結論。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

現(xiàn)代社會中銅在不同領域有廣泛的應用。某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2),現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅,其工藝流程圖如下。其中銅的萃。ㄣ~從水層進入有機層的過程)和反萃。ㄣ~從有機層進入水層的過程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。

已知:反萃取后的水層2是硫酸銅溶液。回答下列問題:
(1)礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生多步反應,除了發(fā)生Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O和Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O反應外,其它反應的離子方程式為____________________________________________。
(2)檢驗濾液中是否含有Fe3+的方法是____________________________________________________。
(3)“循環(huán)I”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用,但可分離出一種重要的硫酸鹽,若水層1暴露在空氣中一段時間后,可以得到另一種重要的硫酸鹽,寫出水層l暴露在空氣中發(fā)生反應的離子方程式________                                                             _____________。
(4)寫出電解過程中陽極(惰性電極)發(fā)生反應的電極反應式 __________________。
(5)“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分的化學式是________________。
(6) 黃銅礦(主要成分CuFeS2)是提取銅的主要原料,可采用火法溶煉工藝生產(chǎn)銅,該工藝的中間過程會發(fā)生反應:Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑。該反應中,_______ (填化學式)作還原劑,每生成1mol Cu,反應中轉移電子的物質的量為____________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

某小組同學設計實驗探究Fe3+與Fe2+相互轉化,實驗方案及現(xiàn)象如下:
Ⅰ. 配制FeCl2溶液
取部分變質的氯化亞鐵固體[含有難溶性雜質Fe(OH)2Cl],向其中加入稀鹽酸,使其完全溶解,再加入適量鐵粉。
Ⅱ. 實驗探究Fe3+與Fe2+相互轉化
實驗1:
0.1 mol/L FeCl2溶液無明顯現(xiàn)象溶液變紅
實驗2:
0.1 mol/L FeCl3溶液溶液變紅溶液紅色未褪去
寫出Fe(OH)2Cl與鹽酸反應的離子方程式       。
(2)請用離子方程式解釋實驗1中滴加氯水后溶液變紅的原因      。
(3)實驗2的現(xiàn)象與預測不同, 為探究可能的原因,該小組同學又進行了如下實驗,方案及現(xiàn)象如下:
步驟1:10 mL 0.1 mol/L KI溶液溶液明顯變黃
步驟2:將黃色溶液分為三份:
試管1 取2 mL黃色溶液溶液變紅
試管2 取3 mL黃色溶液溶液變藍
試管3 取3 mL黃色溶液取上層溶液溶液變藍(比試管2中溶液顏色深)
① 試管2中滴加K3[Fe(CN)6]檢驗的離子是       
② 黃色溶液中含有的溶質微粒有K+、Cl-       。
③ 綜合上述實驗現(xiàn)象,得出的實驗結論是       。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

某氧化鐵樣品中含有少量的FeSO4雜質。某同學要測定其中鐵元素的質量分數(shù),他設計了如下方案進行測定,操作流程為:

請根據(jù)流程回答:
(1)操作I中配制溶液時,所用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管以外,還必須有         (填儀器名稱)。
(2)操作II中必須用到的儀器是        。
A.50mL量筒B.100mL量筒
C.50mL酸式滴定管D.50mL堿式滴定管
(3)反應①中,加入足量H2O2溶液反應的離子方程式                          。
(4)檢驗沉淀中SO42是否冼滌干凈的操作                                          
                                                                                  。
(5)將沉淀物加熱,冷卻至室溫,用天平稱量坩堝與加熱后固體的總質量為blg,再次加熱并冷卻至室溫稱量其質量為b2g,若b1—b2=0.3,還應進行的操作是                 
                                                              。
(6)若坩堝的質量為42.6g,最終坩堝與加熱后同體的總質量為44.8g,則樣品中鐵元素的質量分數(shù)=        (保留一位小數(shù))。
(7)另一同學認為上述方案的實驗步驟太繁瑣,他認為,只要將樣品溶于水后充分攪拌,加熱蒸干灼燒稱量即可,請你評價他的這個方案是否可行?        。(填“可行”或“不可行”)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

工業(yè)上可用黃銅礦(CuFeS2)冶煉銅,同時還可得到多種物質。
工業(yè)冶煉銅的化學方程式是:
(1)CuFeS2中Fe的化合價為+2,反應中被還原的元素是氧元素和____________。
(2)用少量黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣(主要含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3)模擬制鐵紅(Fe2O3),進行如下實驗。

①濾液中的陽離子有Fe3+、Fe2+、H+、_____________。
②為確認濾液中含F(xiàn)e2+,下列實驗方案和預期現(xiàn)象正確的是____(填序號)。
 
實驗方案
預期現(xiàn)象
a
加NaOH溶液
產(chǎn)生白色沉淀,變灰綠再變紅褐
b
先加KSCN溶液,再加氯水
先無明顯現(xiàn)象,后變紅
C
加酸性KMnO4溶液
紫色褪去
d
先加氯水,再加KSCN溶液
溶液先變黃,再變紅
 
③濾液在酸性條件下,與H2O2反應的離子方程式是
______________________________________________________________________。
(3)冶煉銅過程中產(chǎn)生大量的SO2可用于制硫酸,尾氣可用純堿溶液吸收。已知用1L1mol/L的純堿溶液吸收SO2,生成n(Na2SO3):n(NaHSO3)=1:2,則吸收的SO2物質的量是_____________mol。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

將1.92g銅投入一定量的濃硝酸中,銅完全溶解,生成氣體顏色越來越淺,共收集到672ml氣體(標準狀況),將盛有此氣體的容器倒扣在水中,通入少量氧氣,最后剩余氣體224ml(標準狀況)。則通入的氧氣在標準狀況下的體積為
A.504mlB.168mlC.336mlD.224ml

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

把等物質的量的Cu、Fe粉投入一定量的FeCl3溶液中充分反應后取出部分溶液,
(1)若滴加一滴KSCN溶液,溶液顯紅色,則溶液中存在的離子有_________。
(2)若加一滴KSCN溶液,溶液不顯紅色,則溶液中一定存在的離子有_________,可能存在的金屬粉末有_________。
(3)若加入的金屬全部溶解,則溶液中n(Cu2+):n(Fe2+)是_________。
(4)若(3)反應后的溶液中有3種金屬離子,欲從中回收Cu和FeCl3,需要用到的試劑有(按反應順序填寫)___________________________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

將Fe、Cu、Fe2、Fe3和Cu2盛于同一容器中充分反應,如Fe有剩余,則容器中只能有 (   )
A.Cu、Fe3B.Fe2、Fe3
C.Cu、Cu2、FeD.Cu、Fe2、Fe

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是(  )
A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4
B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應產(chǎn)物為Fe2O3和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質,可以向溶液中加入過量鐵粉,然后過濾
D.Fe3與KSCN產(chǎn)生紅色沉淀

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