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某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应,提出了两种可能:一是发生氧化还原反应:2Fe3++ SO32-+H2O=2Fe3+ + SO42-+2H+;二是发生双水解反应2Fe3++3SO32-+6H20=2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3。为了证明是哪一种反应发生,同学们设计并实施了下列实验,请填写下列空白:

实验Ⅰ、学生选择的实验用品:Na2SO3浓溶液、BaCl2稀溶液、稀盐酸;试管若干、胶头滴管若干,从选择的药品分析,作者设计这个实验的目的是                      

实验Ⅱ、取5mL FeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入NaSO3浓溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,无气泡产生,无沉淀生成,继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变为红褐色。这种红褐色液体是               。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量,可以观察到的现象是               。将溶液分成两等份,其中一份加入KSCN溶液,溶液变为血红色,反应的离子方程式为                 。另一份中加入BaCl2稀溶液,有少量白色沉淀生成,产生该白色沉淀的离子方程式是                    

实验Ⅲ、换用稀释的FeCl3和Na2SO3 溶液重复实验Ⅱ,产生的现象完全相同。

由上述实验得出的结论是                                              

若在FeCl3浓溶液中加入Na2CO3浓溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的化学方程式是                                                             

从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看到,二者的水溶液于氯化铁溶液反应的现象差别很大,分析其原因可能是:

                                                             

                                                            

实验Ⅰ:检验Na2SO3是否变质(或检验Na2SO3溶液中是否混有Na2SO4

实验Ⅱ:氢氧化铁胶体(或胶体);先产生红褐色沉淀,后沉淀逐渐溶解,溶液变为黄色;有气泡产生;Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;Ba2++SO42-=BaSO4

实验III:Fe3+与SO32-同时发生氧化还原反应和双水解反应,2Fe3++3CO32+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2

①SO32有较强的还原性,CO32没有还原性   ②SO32水解能力较CO32


解析:

实验Ⅰ实际是逆向考查检验SO42-需要用到的药品,同时也提醒学生在日常学习作化学实验时首先注意的一点,就是要明确实验的目的,注重科学研究的目的性和计划性。实验Ⅰ中,选择的药品中无Fe3+,只有Na2SO3浓溶液、BaCl2稀溶液、稀盐酸,显然是为了检验Na2SO3是否变质(或检验Na2SO3溶液中是否混有Na2SO4);

实验Ⅱ检验反应生成的Fe(OH)3胶体以及胶体的盐析,以及向生成物中加BaCl2溶液和稀盐酸,结果证明有BaSO4 沉淀生成;

实验III:是采用对照实验,将FeCl3和Na2SO3稀释,重复做以上实验,实验现象一致,则说明Fe3+与SO32-同时发生氧化还原反应和双水解反应;将Na2CO3代替Na2SO3 ,实验的现象只有相互促进水解的反应发生,与上述的反应不同的是,此反应有气泡产生,并未出现氧化还原反应,表明此反应的水解比上述反应剧烈,且不发生氧化还原反应,出现这种现象的原因是SO32有较强的还原性,CO32没有还原性;SO32水解能力较CO32小.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验,已知该水样中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO
 
2-
3
、SO
 
2-
4
、Cl-中的若干种离子.该小组同学取100mL水样进行实验,向水样中先滴加硝酸钡溶液,再滴加1mol/L的硝酸,实验过程中沉淀质量的变化情况如右图所示:
(1)水样中一定含有的阴离子是
SO42-,CO32-
SO42-,CO32-
,其物质的量浓度之比为
1:2
1:2

(2)写出BC段所表示反应的离子方程式:
BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O

(3)由B到C点变化过程中消耗硝酸的体积为
40ml
40ml

(4)试根据实验结果推测K+是否存在?
(填“是”或“否”);若存在,K+的物质的量浓度c(K+)的范围是
≥0.6mol/L
≥0.6mol/L
.(若K+不存在,则不必回答该问).
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子:
取少量水样与试管中,向试管中加入过量升温硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全和无气体生成后,向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则原水样中 含有Cl-,若无白色沉淀生成,证明无Cl-存在
取少量水样与试管中,向试管中加入过量升温硝酸钡溶液和稀硝酸,待沉淀完全和无气体生成后,向上层清液中滴加适量的硝酸银溶液,若生成白色沉淀,则原水样中 含有Cl-,若无白色沉淀生成,证明无Cl-存在
.(写出实验步骤、现象和结论)

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?南通模拟)某化学研究性学习小组通过查阅资料,设计了如图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4?7H2O.已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%).

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
pH 5.2 3.2 9.7 9.2
回答下列问题:
(1)操作a、c中需使用的仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为
漏斗、蒸发皿
漏斗、蒸发皿

(2)“碱浸”过程中发生的离子方程式是
2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O
2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O

(3)“酸浸”时所加入的酸是
H2SO4
H2SO4
(填化学式).酸浸后,经操作a分离出固体①后,溶液中可能含有的金属离子是
Ni2+、Fe2+
Ni2+、Fe2+

(4)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是
3.2-9.2
3.2-9.2

(5)“调pH为2~3”的目的是
防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解
防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解

(6)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4?7H2O),其原因可能是
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的
H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?泰州一模)某化学研究性学习小组为探究某品牌花生油中不饱和脂肪酸的含量,进行了如下实验:
步骤Ⅰ:称取0.4g花生油样品,置于两个干燥的碘瓶(如图)内,加入10mL四氯化碳,轻轻摇动使油全部溶解.向碘瓶中加入25.00mL含0.01mol IBr的无水乙酸溶液,盖好瓶塞,在玻璃塞与瓶口之间滴加数滴10%碘化钾溶液封闭缝隙,以免IBr的挥发损失.
步骤Ⅱ:在暗处放置30min,并不时轻轻摇动.30min后,小心地打开玻璃塞,用新配制的10%碘化钾10mL和蒸馏水50mL把玻璃塞和瓶颈上的液体冲洗入瓶内.
步骤Ⅲ:加入指示剂,用0.1mol?L-1硫代硫酸钠溶液滴定,用力振荡碘瓶,直至终点.
测定过程中发生的相关反应如下:

②IBr+KI=I2+KBr
③I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
请回答下列问题:
(1)已知卤素互化物IBr的性质与卤素单质类似,实验中准确量取IBr溶液应选用的仪器是
酸式滴定管(或移液管 )
酸式滴定管(或移液管 )
,碘瓶不干燥会发生反应的化学方程式
IBr+H2O=HIO+HBr
IBr+H2O=HIO+HBr

(2)步骤Ⅱ中碘瓶在暗处放置30min,并不时轻轻摇动的原因是
碘瓶置于暗处可减少溴化氢挥发,不断搅动可以让物质间充分反应
碘瓶置于暗处可减少溴化氢挥发,不断搅动可以让物质间充分反应

(3)步骤Ⅲ中所加指示剂为
淀粉溶液
淀粉溶液
,滴定终点的现象
溶液由蓝色恰好变为无色且30秒内不变化
溶液由蓝色恰好变为无色且30秒内不变化

(4)反应结束后从液体混合物中回收四氯化碳,所需操作有
分液、蒸馏
分液、蒸馏

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科目:高中化学 来源: 题型:

钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐.工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐.
已知:SrSO4(s)?Sr2+(aq)+SO2-4(aq)  KSP=2.5×10-7
SrSO3(s)?Sr2+(aq)+CO2-4(aq)   KSP=2.5×10-9
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为
 
,该反应的平衡常数表达式为
 
;该反应能发生的原因是
 
.(用沉淀溶解再平衡的有关理论解释)
(2)对于上述反应,实验证明增大CO2-3的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率.判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将
 

②增大CO2-3的浓度,平衡常数K将
 

(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3.实验所用试剂为
 
;实验现象及其相应结论
 

(4)BaCl2溶液和Ba(NO32溶液是实验中检验SO2-4的常用试剂.某化学研究性学习小组检验某溶液中存在SO2-4时,首先加入Ba(NO32溶液,产生白色沉淀,然后加入过量稀硝酸,白色沉淀不溶解,由此得出结论:溶液中一定含有SO2-4.你认为该推理是否严密?试说明理由.

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科目:高中化学 来源: 题型:

某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃.微溶于水,有毒性和强腐蚀性.他们参观生产过程后,绘制了如图装置简图.
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请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:
 
,冷却水从
 
进,
 
出;
②实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:
 

③C中液体产生颜色为
 

④烧杯A的作用
 
,D中液体的作用是
 

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