Question

如图所示，将图1、图2两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将图2针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验（气体在同温同压下测定，溶液浓度相同）．

试回答下列问题：

实验序号	图1针筒内物质	图2针筒内物质	图1针筒的现象
1	10mLFeSO4溶液	10mLNH3	生成白色沉淀，后变色
2	10mL1mol/LAlCl3溶液	40mL1mol/LNaOH溶液	______
3	10mL紫色石蕊试液	25mLCl2	______
4	15mLCl2	40mLNH3	______

（1）实验1中，沉淀最终变为______色，写出沉淀变色的化学方程式______．
（2）实验2图1针筒内的现象是：______，写出有关反应的离子方程式：______、______．
（3）实验3图1针筒内的现象是：______，反应后图2针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入______溶液中．
（4）实验4中，已知：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl．图1针筒除活塞有移动，针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）+2价的铁离子易被氧气氧化成+3价的铁离子，NH₃与FeSO₄溶液的水反应生成氨水，氨水电离出OH^-与FeSO₄溶液的+2价的铁离子反应生成Fe（OH）₂，Fe（OH）₂被空气中的氧气氧化．
（2）Al（OH）₃具有两性，碱式电离：Al（OH）₃?Al3++3OH-酸式电离：Al（OH）₃?H₂O+H⁺+AlO₂^-既能溶于强酸，又能溶于强碱．
（3）氯水中的HClO具有强氧化性，能漂白指示剂．多余氯气用NaOH吸收．
（4）氯气的颜色为黄绿色，3Cl₂+2NH₃═N₂+6HCl，多余的氨气与产物氯化氢反应．
解答：解：（1）NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，FeSO₄+2NH₃?H₂O═Fe（OH）₂↓+（NH₄）₂SO₄，Fe（OH）₂为白色沉淀，在空气中易被空气中的氧气氧化，发生反应：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，Fe（OH）₃为红褐色，
故答案为：红褐，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（2）10mL1mol/L的AlCl₃溶液与40mL1mol/L的NaOH溶液反应，0.01molAlCl₃与0.04molNaOH 反应，根据  
     Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓         Al（OH）₃ +OH ^-=AlO₂^-+2H₂O
 0.01mol  0.03mol   0.01mol    0.01mol   0.01mol   0.01mol              
  现象为：先有白色沉淀，后沉淀溶解．
故答案为：先有白色沉淀，后沉淀溶解、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）Cl₂+H₂O?HCl+HClO，HCl和HClO均具有酸性，能使紫色石蕊试液变红，HClO具有强氧化性，能漂白指示剂红色褪去．Cl₂+2NaOH═NaCl+H₂O+NaClO
多余氯气用NaOH吸收．
故答案为：先变红后褪色、NaOH；
（4）根据方程式可知：3Cl₂+2NH₃═N₂+6HCl            
                  15mL  10mL  5mL  30mL
生成30mLHCl，剩余的NH₃为30mL，
由NH₃+HCl═NH4Cl      
 30mL  30mL 
可知，生成的HCl与剩余的NH₃恰好完全反应生成NH₄Cl，随着反应的进行，Cl₂的量逐渐减少，最终完全反应．
所以最后剩余的气体为5mL无色的N₂．
故答案为：黄绿色变为无色．
点评：该题涉及元素化合物铁、氯、铝的性质，综合性强，需学习该阶段知识时掌握相关的反应方程式．