資料:FeCl3是一種共價(jià)化合物,熔點(diǎn)306 ℃,沸點(diǎn)315 ℃。
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象:
Ⅱ.分析現(xiàn)象的成因:
(1)現(xiàn)象i中的白霧是________,用化學(xué)方程式和必要的文字說(shuō)明白霧的形成原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)分析現(xiàn)象ii,該小組探究黃色氣體的成分,實(shí)驗(yàn)如下:
a.直接加熱FeCl3·6H2O,產(chǎn)生白霧和黃色氣體。
b.將現(xiàn)象ii和a中的黃色氣體通入KSCN溶液中,溶液均變紅。
通過(guò)該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明現(xiàn)象ii中的黃色氣體中含有________。
(3)除了氯氣可使B中溶液變藍(lán)外,該小組還提出其他兩種可能的原因:
可能原因①:實(shí)驗(yàn)b檢出的氣體使之變藍(lán);
反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________。
可能原因②:_______________________________________________________;
反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________。
(4)為進(jìn)一步確認(rèn)黃色氣體中是否含有Cl2,小組提出兩種方案,均證實(shí)了Cl2的存在。
①方案1洗氣瓶C中盛放的試劑是__________,從化學(xué)平衡原理的角度加以解釋?zhuān)篲_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②方案2中檢驗(yàn)Fe2+的最佳試劑是__________,若存在Fe2+,則現(xiàn)象是________________________________________________________________________。
③綜合方案1、2的現(xiàn)象,說(shuō)明方案2中選擇NaBr溶液的依據(jù):________________________________________________________________________。
(5)將A中產(chǎn)物分離得到Fe2O3和MnCl2,則A中產(chǎn)生Cl2的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.過(guò)二硫酸鉀(K2S2O8)易潮解,易分解,是一種重要的氧化劑。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)二硫酸鉀的性質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)(一) 探究過(guò)二硫酸鉀的強(qiáng)氧化性。
(1)用K2S2O8溶液與KI溶液反應(yīng),實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象如表所示:
①根據(jù)碰撞理論分析,實(shí)驗(yàn)Ⅰ中K2S2O8和KI反應(yīng)很慢的主要原因:________________________________________________________________________。
②實(shí)驗(yàn)Ⅱ中Fe2+起催化作用,總反應(yīng)分兩步進(jìn)行:
(ⅰ)2Fe2+ +S2Oeq \\al(2-,8)===2Fe3++2SOeq \\al(2-,4);
(ⅱ)__________________________________________________。
請(qǐng)你補(bǔ)充反應(yīng)(ⅱ) ,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)后的溶液中含有Fe3+:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)查閱文獻(xiàn)知,氧化性:S2Oeq \\al(2-,8)>MnOeq \\al(-,4)。在稀硫酸酸化的MnSO4溶液中滴加1滴催化劑AgNO3 溶液,再滴加K2S2O8溶液,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________________,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________________________________________
________________________________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)(二) 探究過(guò)二硫酸鉀的不穩(wěn)定性。
已知幾種物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)如表所示:
取適量的K2S2O8裝入硬質(zhì)玻璃管中,加熱,將分解產(chǎn)物依次通過(guò)裝置B、C、D,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)B中U形管內(nèi)產(chǎn)生無(wú)色液體,接著無(wú)色液體慢慢變成固體,C中溶液顏色無(wú)明顯變化,D中溶液逐漸變藍(lán)色。
(3)加熱前,先通入一段時(shí)間N2,當(dāng)觀察到D裝置中__________________________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí),點(diǎn)燃酒精燈。
(4)B裝置的U形管中收集到的物質(zhì)是__________(填化學(xué)式)。
(5)當(dāng)A裝置的硬質(zhì)玻璃管中固體完全分解時(shí),停止加熱。冷卻至室溫,然后取少量殘留固體于試管中,加入蒸餾水,溶解后滴加BaCl2溶液和鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀。寫(xiě)出A裝置中K2S2O8發(fā)生分解的化學(xué)方程式:__________________________________________。
3.FeCl3為中學(xué)化學(xué)中經(jīng)常使用的物質(zhì),某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為探究FeCl3的性質(zhì),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
(1)學(xué)習(xí)小組A向FeCl3溶液中分別加入Na2CO3溶液和Na2SO3溶液,發(fā)現(xiàn)有如圖所示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
對(duì)于②中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)習(xí)小組A的同學(xué)們有諸多猜測(cè),繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):小明取少許②中的紅棕色溶液于試管中,滴入鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。
小明得出結(jié)論:FeCl3與Na2SO3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式是__________________________________。
小紅認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn),重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)了小明的結(jié)論是正確的。實(shí)驗(yàn)方案及現(xiàn)象:_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)學(xué)習(xí)小組B進(jìn)一步探究FeCl3溶液與足量鋅粉的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表所示:
已知:Zn的化學(xué)性質(zhì)與Al相似,能發(fā)生反應(yīng)Zn+2H2O+2NaOH===Na2[Zn(OH)4]+H2↑。
①結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和平衡移動(dòng)原理解釋出現(xiàn)紅褐色沉淀的原因:_______________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②分離出黑色固體,經(jīng)下列實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其中含有的主要物質(zhì)成分。
ⅰ.黑色固體可以被磁鐵吸引;
ⅱ.向黑色固體中加入足量的NaOH溶液,產(chǎn)生氣泡;
ⅲ.將ⅱ中剩余固體用蒸餾水洗滌后,加入稀鹽酸,產(chǎn)生大量氣泡;
ⅳ.向ⅲ反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液,無(wú)變化。
a.黑色固體中一定含有的物質(zhì)是_______________________________________。
b.學(xué)習(xí)小組B的同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)無(wú)法確定黑色固體中是否含有Fe3O4,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)為進(jìn)一步探究1.0 ml·L-1 FeCl3溶液中Fe3+和H+氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,學(xué)習(xí)小組B補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)并觀察到反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如表所示:
學(xué)習(xí)小組B得出結(jié)論:在1.0 ml·L-1 FeCl3溶液中,F(xiàn)e3+的氧化性比H+的強(qiáng)。則表格中橫線處應(yīng)填___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4.以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應(yīng)的多樣性。
(1)經(jīng)檢驗(yàn),現(xiàn)象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ:________________________________________________________________________。
(2)經(jīng)檢驗(yàn),現(xiàn)象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SOeq \\al(2-,4),含有Cu+、Cu2+和SOeq \\al(2-,3)。
已知:Cu+eq \(――→,\s\up7(稀硫酸))Cu+Cu2+,Cu2+eq \(――→,\s\up7(I-),\s\d5())CuI↓(白色)+I(xiàn)2。
①用稀硫酸證實(shí)沉淀中含有Cu+的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
________________________________________________________________________。
②通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)證實(shí)沉淀中含有Cu2+和SOeq \\al(2-,3)。
a.白色沉淀A是BaSO4,試劑1是____________。
b.證實(shí)沉淀中含有Cu2+和SOeq \\al(2-,3)的理由是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知:Al2(SO4)3在水溶液中不存在。經(jīng)檢驗(yàn),現(xiàn)象Ⅲ的白色沉淀中無(wú)SOeq \\al(2-,4),該白色沉淀既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿,還可使酸性KMnO4溶液褪色。
①推測(cè)沉淀中含有SOeq \\al(2-,3)和________。
②對(duì)于沉淀中SOeq \\al(2-,3)的存在形式提出兩種假設(shè):
ⅰ.被Al(OH)3所吸附;ⅱ.存在于鋁的堿式鹽中。
對(duì)假設(shè)ⅱ設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn),證實(shí)了假設(shè)ⅱ成立。
a.將對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。
步驟一:
步驟二(按上圖形式呈現(xiàn)):
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn),亞硫酸鹽的性質(zhì)有_______________________________________。
鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與_____________________________________________
________________________________________________________________________有關(guān)。
5.某興趣小組欲探究反應(yīng)2Fe2++I(xiàn)2?? 2Fe3++2I-,設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn):
(1)Ⅰ、Ⅱ均未檢驗(yàn)出Fe3+,檢驗(yàn)有無(wú)Fe3+的試劑是__________。
(2)經(jīng)檢驗(yàn),Ⅱ→Ⅲ的過(guò)程中產(chǎn)生了Fe3+,對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):
假設(shè)a:Fe2+被空氣氧化,離子方程式為_(kāi)___________________________________
________________________________________________________________________。
假設(shè)b:Fe2+被酸性溶液中的NOeq \\al(-,3)氧化;
假設(shè)c:Fe2+被I2氧化。
小組同學(xué)通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)了a、b不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因,又查閱資料得知I2+2Fe2+?? 2Fe3++2I-的反應(yīng)限度小、產(chǎn)生的c(Fe3+)低,故推測(cè)c(Fe3+)增大是因?yàn)橄颌虻臏\黃色溶液中加入AgNO3溶液后,_________________________________________________,
促使該平衡正向移動(dòng)。
(3)上述推測(cè)雖然合理,但Ⅳ中灰黑色渾濁中只檢驗(yàn)出少量AgI,主要成分是Ag。小組同學(xué)查閱資料得知新制的AgI見(jiàn)光分解速率較慢,故又對(duì)Ⅱ→Ⅲ過(guò)程中產(chǎn)生Fe3+的原因提出了假設(shè)d:___________________,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________,
并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該假設(shè)合理,實(shí)驗(yàn)方案為_(kāi)_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)經(jīng)測(cè)定,Ⅲ→Ⅳ的過(guò)程中溫度幾乎無(wú)變化,c(Ag+)隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。若在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先向Ⅲ的溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,c(Ag+)隨反應(yīng)時(shí)間的變化與圖示相同,則Ⅳ中迅速出現(xiàn)灰黑色渾濁的原因可能是_____________________________________
________________________________________________________________________。
課時(shí)檢測(cè)(七十二)
1.解析:(1)FeCl3·6H2O受熱失去結(jié)晶水:FeCl3·6H2Oeq \(=====,\s\up7(△))FeCl3+6H2O,同時(shí)水解:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,生成HCl氣體,HCl和H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴,而形成白霧。(2)FeCl3 溶液中滴入KSCN溶液發(fā)生絡(luò)合反應(yīng):Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,生成血紅色的硫氰化鐵,用KSCN 溶液檢驗(yàn)現(xiàn)象ii和A 中的黃色氣體,溶液均變紅,說(shuō)明黃色氣體中含有FeCl3。(3)除了氯氣可使B中溶液變藍(lán)外,還有其他兩種可能的原因,可能原因①:實(shí)驗(yàn)b檢出的氣體使之變藍(lán),碘離子具有還原性,氯化鐵具有強(qiáng)氧化性,二者反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++2I-===I2+2Fe2+;可能原因②:在酸性條件下,裝置中的空氣使之變藍(lán),氧氣將碘離子氧化成碘單質(zhì),反應(yīng)的離子方程式是4H++4I-+O2===2I2+2H2O。(4)①氯化鐵能氧化碘離子,氧氣在酸性條件下,也能氧化碘離子,所以需除去Cl2中的FeCl3 和O2(H+),若仍能觀察到B中溶液變藍(lán)色,則證明原氣體中確實(shí)存在Cl2,所以方案1為在A、B間增加盛有飽和食鹽水的洗氣瓶C。②方案2 B中觀察到的淺橙紅色為溴水的顏色,則證明有物質(zhì)能夠?qū)r-氧化成Br2,若未檢出Fe2+,則證明是Cl2氧化的Br-,而不是Fe3+,另外,因?yàn)檫€原劑用的不是I-,可不用考慮O2(H+)的影響;方案2中檢驗(yàn)Fe2+的最佳試劑是K3[Fe(CN)6](或鐵氰化鉀),若存在Fe2+,則現(xiàn)象是出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。③綜合方案1、2的現(xiàn)象,Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不會(huì)被Fe3+氧化為Br2,方案2中選擇NaBr溶液的依據(jù)是氧化性強(qiáng)弱順序:Cl2>Br2>Fe3+。(5)將A中產(chǎn)物分離得到Fe2O3和MnCl2,則A中MnO2將氯離子氧化產(chǎn)生Cl2的化學(xué)方程式是2(FeCl3·6H2O)+MnO2eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O。
答案:(1)鹽酸小液滴(或鹽酸酸霧) FeCl3+3H2O?? Fe(OH)3+3HCl,加熱時(shí),F(xiàn)eCl3水解生成HCl,HCl揮發(fā)出來(lái)遇水蒸氣形成白霧
(2)FeCl3 (3)2Fe3++2I-===I2+2Fe2+ 在酸性條件下,裝置中的空氣使之變藍(lán) 4H++4I-+O2===2I2+2H2O (4)①飽和食鹽水 飽和食鹽水可以吸收HCl和FeCl3,且c(Cl-)較大,抑制反應(yīng)Cl2+H2O?? HCl+HClO正向進(jìn)行 ②K3[Fe(CN)6](或鐵氰化鉀) 出現(xiàn)藍(lán)色沉淀 ③氧化性強(qiáng)弱順序:Cl2>Br2>Fe3+
(5)2(FeCl3·6H2O)+MnO2eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O
2.解析:(1)①根據(jù)碰撞理論分析,實(shí)驗(yàn)Ⅰ中K2S2O8和KI反應(yīng)很慢的主要原因是單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)較少。②S2Oeq \\al(2-,8)中含有過(guò)氧鍵,作氧化劑時(shí),-1價(jià)的兩個(gè)氧原子變?yōu)椋?價(jià),1 ml S2Oeq \\al(2-,8)得到2 ml電子,所以總反應(yīng)為S2Oeq \\al(2-,8)+2I-===I2+ 2SOeq \\al(2-,4),由蓋斯定律可知,反應(yīng)(ⅱ)=總反應(yīng)-反應(yīng)(ⅰ),則反應(yīng)(ⅱ)為2Fe3++2I-===I2+2Fe2+。(2)因?yàn)檠趸裕篠2Oeq \\al(2-,8)>MnOeq \\al(-,4),所以在稀硫酸酸化的MnSO4溶液中滴加1滴催化劑AgNO3溶液,再滴加K2S2O8溶液后,K2S2O8溶液會(huì)與MnSO4溶液反應(yīng)生成KMnO4,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無(wú)色溶液變?yōu)樽霞t色。(3)加熱前,先通入一段時(shí)間N2,當(dāng)觀察到D裝置中出現(xiàn)連續(xù)氣泡時(shí),說(shuō)明裝置中空氣排盡,則開(kāi)始點(diǎn)燃酒精燈。(4)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)B中U形管內(nèi)產(chǎn)生無(wú)色液體,接著無(wú)色液體慢慢變成固體,根據(jù)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)信息可知產(chǎn)物為SO3。(5)殘留固體溶解后滴加BaCl2溶液和鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明含有硫酸根離子,根據(jù)分析知分解產(chǎn)物為硫酸鉀、三氧化硫和氧氣,其分解的化學(xué)方程式為2K2S2O8△,2K2SO4+2SO3↑+O2↑。
答案:(1)①單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)較少 ②2Fe3++2I-===I2+2Fe2+ 取實(shí)驗(yàn)Ⅱ反應(yīng)后的溶液于試管中,向其中滴入KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色 (2)無(wú)色溶液變?yōu)樽霞t色 5S2Oeq \\al(2-,8)+2Mn2++8H2O===2MnOeq \\al(-,4)+10SOeq \\al(2-,4)+16H+ (3)出現(xiàn)連續(xù)氣泡
(4)SO3 (5)2K2S2O8eq \(=====,\s\up7(△))2K2SO4+2SO3↑+O2↑
3.解析:(1)取少許②中的紅棕色溶液于試管中,滴入鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。FeCl3與Na2SO3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),離子方程式是2Fe3++SOeq \\al(2-,3)+H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+2H+;為體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性,還應(yīng)檢驗(yàn)Fe2+的存在。(2)①溶液溫度升高,反應(yīng)過(guò)程中生成H2使溶液中的c(H+)減小 ,F(xiàn)e3++3H2O?? Fe(OH)3+3H+平衡正向移動(dòng),使溶液中出現(xiàn)紅褐色的氫氧化鐵沉淀。②因?yàn)閆n的化學(xué)性質(zhì)與Al相似,能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)放出氫氣,根據(jù)向黑色固體中加入足量的NaOH溶液,產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明有Zn存在,且ⅱ中剩余固體用蒸餾水洗滌后,加入稀鹽酸,產(chǎn)生大量氣泡,說(shuō)明含有金屬Fe;向ⅲ反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液無(wú)變化,說(shuō)明溶液不含F(xiàn)e3+,故無(wú)法確定是否有Fe3O4,因?yàn)镕e3+可與鐵繼續(xù)反應(yīng)生成Fe2+,導(dǎo)致ⅳ中檢測(cè)不到Fe3+。所以黑色固體中一定含有的物質(zhì)是Fe和Zn。(3)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究1.0 ml·L-1 FeCl3溶液中Fe3+和H+氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,應(yīng)保證鹽酸和FeCl3溶液中c(H+)相同,且兩溶液的體積也相等,所以應(yīng)該選擇5 mL 0.2 ml·L-1鹽酸。
答案:(1)2Fe3++SOeq \\al(2-,3)+H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+2H+ 取少許②中紅棕色溶液于試管中,滴加鐵氰化鉀溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀(其他合理答案也可) (2)①溶液溫度升高,反應(yīng)過(guò)程中生成H2使溶液中的c(H+)減小,F(xiàn)e3++3H2O?? Fe(OH)3+3H+平衡正向移動(dòng),使溶液中出現(xiàn)紅褐色的氫氧化鐵沉淀 ②a.Fe和Zn b.若存在Fe3O4,稀鹽酸和Fe3O4反應(yīng),產(chǎn)生的Fe3+可與鐵繼續(xù)反應(yīng)生成Fe2+,導(dǎo)致ⅳ中檢測(cè)不到Fe3+,與不含有Fe3O4得到的ⅳ中現(xiàn)象相同 (3)5 mL 0.2 ml·L-1鹽酸
4.解析:(1)0.2 ml·L-1Na2SO3溶液滴入飽和Ag2SO4溶液中,Ag2SO4飽和溶液被稀釋?zhuān)虼瞬豢赡苁茿g2SO4沉淀,溶液中SOeq \\al(2-,3)濃度較大,因此推斷白色沉淀為Ag2SO3,反應(yīng)的離子方程式為2Ag++SOeq \\al(2-,3)===Ag2SO3↓。(2)①已知:Cu+eq \(――→,\s\up7(稀硫酸))Cu+Cu2+,若沉淀中含有Cu+,加入稀硫酸會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)生成銅單質(zhì),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有紅色固體生成。②a.分析實(shí)驗(yàn)流程可知實(shí)驗(yàn)原理為2Cu2++4I-===2CuI+I(xiàn)2、I2+SOeq \\al(2-,3)+H2O===SOeq \\al(2-,4)+2I-+2H+、SOeq \\al(2-,4)+Ba2+===BaSO4↓,根據(jù)白色沉淀A是BaSO4可知,加入的試劑為含Ba2+的化合物,可以選用鹽酸酸化的BaCl2溶液。b.由白色沉淀A為BaSO4可知,原沉淀中的SOeq \\al(2-,3)被氧化為SOeq \\al(2-,4),則加入KI時(shí)反應(yīng)生成了I2,說(shuō)明原沉淀中有Cu2+,即加入KI時(shí)Cu2+與I-反應(yīng)生成白色沉淀CuI和I2,I2又與SOeq \\al(2-,3)反應(yīng)生成SOeq \\al(2-,4)與I-,所以加入淀粉無(wú)明顯現(xiàn)象。(3)①根據(jù)題意知,現(xiàn)象Ⅲ的白色沉淀中無(wú)SOeq \\al(2-,4),該白色沉淀既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿,結(jié)合元素守恒可知沉淀中應(yīng)含有Al3+和OH-,可使酸性KMnO4溶液褪色是因?yàn)榇嬖谟羞€原性的SOeq \\al(2-,3)。②根據(jù)假設(shè)可知實(shí)驗(yàn)的目的是證明產(chǎn)生的沉淀是Al(OH)3還是鋁的堿式鹽,給定實(shí)驗(yàn)首先制備出現(xiàn)象Ⅲ中的沉淀,然后滴加NaOH溶液,因此對(duì)比實(shí)驗(yàn)也要首先制備出Al(OH)3沉淀,然后滴加NaOH溶液,若二者消耗的NaOH體積相同,則現(xiàn)象Ⅲ中的沉淀就是Al(OH)3沉淀,若二者消耗的NaOH體積不同,則現(xiàn)象Ⅲ中的沉淀為鋁的堿式鹽,步驟二見(jiàn)答案中圖片。(4)I2被還原,酸性KMnO4溶液褪色,均顯示了亞硫酸鹽的還原性,亞硫酸鹽與Al3+發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)生成氫氧化鋁,證明了亞硫酸鹽在水溶液中水解而體現(xiàn)了堿性,根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程及現(xiàn)象可知,鹽溶液間反應(yīng)的多樣性和鹽的性質(zhì)及反應(yīng)條件有關(guān)。
答案:(1)2Ag++SOeq \\al(2-,3)===Ag2SO3↓ (2)①加入稀硫酸后有紅色固體生成 ②HCl和BaCl2溶液 在I-的作用下,Cu2+轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI,SOeq \\al(2-,3)轉(zhuǎn)化為SOeq \\al(2-,4)
(3)①Al3+、OH-

(4)還原性、水解溶液顯堿性 兩種鹽溶液中陰陽(yáng)離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件
5.解析:(1)檢驗(yàn)Fe3+的試劑可以為KSCN溶液。(2)Ⅱ→Ⅲ的過(guò)程中產(chǎn)生了Fe3+,若是亞鐵離子被空氣中的氧氣氧化,則對(duì)應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O;Ⅱ中存在反應(yīng)I2+2Fe2+?? 2Fe3++2I-,加入AgNO3溶液后,Ag+與I-反應(yīng)產(chǎn)生黃色沉淀,I-濃度降低,使上述平衡正向移動(dòng)。(3)Ⅳ中灰黑色渾濁中只檢驗(yàn)出少量AgI,主要成分是Ag,說(shuō)明銀離子被還原,則一定有微粒被氧化,故產(chǎn)生Fe3+的原因可能是銀離子將亞鐵離子氧化,反應(yīng)的離子方程式為Fe2++Ag+===Fe3++Ag↓。(4)Ⅲ→Ⅳ的過(guò)程中,溫度幾乎不變,發(fā)生反應(yīng)Fe2++Ag+===Fe3++Ag↓,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),向Ⅲ中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,仍能迅速出現(xiàn)灰黑色沉淀,且c(Ag+)變化圖像與未加Fe2(SO4)3溶液相 同,說(shuō)明Fe3+不能催化該反應(yīng),則單質(zhì)銀為該反應(yīng)的催化劑,反應(yīng)一段時(shí)間后,催化劑是影響反應(yīng)速率的主要因素。
答案:(1)KSCN溶液 (2)4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O Ag+與I-結(jié)合生成了AgI沉淀,溶液中I-濃度降低 (3)Fe2+被Ag+氧化 Fe2++Ag+===Fe3++Ag↓ 向1 mL 0.1 ml·L-1FeSO4溶液中滴加1 mL 0.1 ml·L-1AgNO3溶液,出現(xiàn)灰黑色固體后,取上層清液于試管中,再向上層清液中滴加KSCN溶液,若溶液立即變紅,則證明假設(shè)成立 (4)反應(yīng)生成的Ag作催化劑,加快了Fe2++Ag+===Fe3++Ag↓的反應(yīng)速率
操作
現(xiàn)象
點(diǎn)燃酒精燈,加熱
i.A中部分固體溶解,上方出現(xiàn)白霧;
ii.稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴;
iii.B中溶液變藍(lán)
方案1
在A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C
B中溶液變?yōu)樗{(lán)色
方案2
將B中KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液;檢驗(yàn)Fe2+
B中溶液呈淺橙紅色;未檢出Fe2+
實(shí)驗(yàn)
操作
現(xiàn)象

在10 mL 0.1 ml·L-1含淀粉的KI溶液中滴加4 mL 0.1 ml·L-1 K2S2O8溶液
一段時(shí)間后,溶液緩慢變藍(lán)色

在10 mL 0.1 ml·L-1含淀粉的KI溶液中先滴幾滴0.1 ml·L-1 FeSO4溶液,再滴加4 mL 0.1 ml·L-1 K2S2O8溶液
溶液迅速變藍(lán)色
物質(zhì)
SO3
SO2
O2
熔點(diǎn)/℃
16.8
-72.7
-218.4
沸點(diǎn)/℃
44.8
10
-182.9
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
配制100 mL 1.0 ml·L-1 FeCl3溶液,測(cè)其pH約為0.7[即c(H+)≈0.2 ml·L-1]

向反應(yīng)瓶中加入6.5 g鋅粉,然后加入50 mL 1.0 ml·L-1 FeCl3溶液,攪拌
溶液溫度迅速上升,稍后出現(xiàn)紅褐色沉淀,同時(shí)出現(xiàn)少量氣泡;反應(yīng)一段時(shí)間后靜置,上層溶液為淺綠色,反應(yīng)瓶底部有黑色固體
收集并檢驗(yàn)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體
集氣管口靠近火焰,有爆鳴聲
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
將5 mL 1.0 ml·L-1 FeCl3溶液與0.65 g鋅粉混合
溶液溫度迅速上升,開(kāi)始時(shí)幾乎沒(méi)有氣泡產(chǎn)生
將________與0.65 g鋅粉混合
立即產(chǎn)生大量氣泡
實(shí)驗(yàn)
試劑
現(xiàn)象
2 mL
滴管
試管
0.2 ml·L-1
Na2SO3溶液
飽和
Ag2SO4溶液
Ⅰ.產(chǎn)生白色沉淀
0.2 ml·L-1
CuSO4溶液
Ⅱ.溶液變綠,繼續(xù)滴加產(chǎn)生棕黃色沉淀
0.1 ml·L-1
Al2(SO4)3溶液
Ⅲ.開(kāi)始無(wú)明顯變化,繼續(xù)滴加產(chǎn)生白色沉淀

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