【題目】某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。

向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。

1)檢驗(yàn)產(chǎn)物

①取出少量黑色固體,洗滌后,__(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。

②取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有__。

2)針對溶液呈黃色,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過量時(shí)不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是__(用離子方程式表示)。針對兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn):

①取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對比實(shí)驗(yàn)記錄如下:

序號

取樣時(shí)間/min

現(xiàn)象

3

產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色

30

產(chǎn)生白色沉淀;較3min時(shí)量少;溶液紅色較3min時(shí)加深

120

產(chǎn)生白色沉淀;較30min時(shí)量少;溶液紅色較30min時(shí)變淺

(資料:Ag+SCN-生成白色沉淀AgSCN

②對Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):

假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;

假設(shè)b:空氣中存在O2,由于__(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+;

假設(shè)c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+

假設(shè)d:根據(jù)__現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。

③下列實(shí)驗(yàn)Ⅰ可證實(shí)假設(shè)ab、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)Ⅱ可證實(shí)假設(shè)d成立。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ:向硝酸酸化的__溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液,3min時(shí)溶液呈淺紅色,30min后溶液幾乎無色。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ:裝置如圖。其中甲溶液是__,操作及現(xiàn)象是__。

3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測實(shí)驗(yàn)ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因:__。

【答案】加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀 Fe2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+ 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀 0.05mol·L-1NaNO3溶液 FeSO4溶液(或FeCl2溶液) 分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液,同時(shí)滴加KSCN溶液,后者紅色更深 溶液中存在反應(yīng):①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應(yīng)開始時(shí),c(Ag+)大,以反應(yīng)①、②為主,c(Fe3+)增大。約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小

【解析】

1)①取出少量黑色固體,洗滌后,加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,證明黑色固體中含有Ag。故答案為:加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀;

②由操作和現(xiàn)象可知為Fe2的檢驗(yàn),加入鐵氰化鉀溶液有藍(lán)色沉淀生成,說明溶液中有Fe2,故答案為:Fe2

2)乙認(rèn)為鐵粉過量時(shí)不可能有Fe3,因鐵粉過量時(shí)會與Fe3發(fā)生反應(yīng),方程式為2Fe3+Fe=3Fe2,故答案為:2Fe3+Fe=3Fe2

②假設(shè)b:當(dāng)空氣中的O2存在時(shí),Fe2會與之發(fā)生4Fe2+O2+4H═4Fe3+2H2O,可能產(chǎn)生Fe3;

假設(shè)d:當(dāng)溶液中存在Ag時(shí),AgSCN會發(fā)生反應(yīng)Ag+SCN═AgSCN↓,故溶液產(chǎn)生白色沉淀,若隨時(shí)間變長,白色沉淀減少,紅色加深,說明溶液中有Fe3。

故答案為:4Fe2+O2+4H═4Fe3+2H2O;加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀;

③下列實(shí)驗(yàn)Ⅰ可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)Ⅱ可證實(shí)假設(shè)d成立。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ:證明假設(shè)a、b、c錯(cuò)誤,就是排除Ag對實(shí)驗(yàn)的干擾,相當(dāng)于沒有Ag存在的空白實(shí)驗(yàn),考慮其他條件不要變化,可以選用0.05mol·L-1NaNO3溶液。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ:原電池實(shí)驗(yàn)需要證明的是假設(shè)d的反應(yīng)Ag+Fe2=Ag+Fe3能夠?qū)崿F(xiàn),所以甲池應(yīng)當(dāng)注入FeCl2(或者FesO4溶液)。假設(shè)d成立,則上述原電池中能夠產(chǎn)生電流,左側(cè)溶液中生成的Fe3+遇到KSCN時(shí)紅色會更深。其中甲溶液是FeSO4溶液(或FeCl2溶液),操作及現(xiàn)象是分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液,同時(shí)滴加KSCN溶液,后者紅色更深。

故答案為:0.05mol·L-1NaNO3溶液;FeSO4溶液(或FeCl2溶液);分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液,同時(shí)滴加KSCN溶液,后者紅色更深;

3)由于加入過量鐵粉,溶液中存在反應(yīng)有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,反應(yīng)生成的Fe2+能夠被Ag+氧化發(fā)生反應(yīng)②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,生成的Fe與過量鐵粉發(fā)生反應(yīng)③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應(yīng)開始時(shí),c(Ag+)大,以反應(yīng)①、②為主,c(Fe3+)增大。約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小。

故答案為:溶液中存在反應(yīng):①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應(yīng)開始時(shí),c(Ag+)大,以反應(yīng)①、②為主,c(Fe3+)增大。約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小。

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】為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性,科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn3DZn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3DZn—NiOOH二次電池,結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。

A. 三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,所沉積的ZnO分散度高

B. 充電時(shí)陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+OH(aq)eNiOOH(s)+H2O(l)

C. 放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+2OH(aq)2eZnO(s)+H2O(l)

D. 放電過程中OH通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某新型二次電池反應(yīng)原理為M+3CnMCl4+4MC144M2C17+3CnM代表金屬,Cn代表石墨)。裝置如圖所示。下列說法正確的是

A. 放電時(shí),MCl4b極遷移

B. 放電時(shí),a極反應(yīng)為M3e+7MCl4=4M2Cl7

C. 充電時(shí),陽極反應(yīng)式為Cn+MCl4+e=CnMCl4

D. 電路上每轉(zhuǎn)移lmol電子最多有3 mol CnMCl4)被還原

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度下,向體積為2L的恒容密閉容器中通入2molN26molH2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)經(jīng)5min后達(dá)到平衡,此時(shí)混合物的總物質(zhì)的量為5.6mol,求:

(1)平衡時(shí)NH3的濃度為___mol·L-1。

(2)0~5min內(nèi),v(H2)=___mol·L-1·min-1。

(3)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率為___。

(4)下列圖象中能反映該反應(yīng)的能量變化的是___(填標(biāo)號)

(5)若以N2H2合成氨的反應(yīng)設(shè)計(jì)如圖所示的原電池,則通入N2的一極為__(負(fù)")極;負(fù)極的電極反應(yīng)式為___。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列屬于加成反應(yīng)的是

A.2C2H5+13/2O24CO2+5H2O

B.CH2=CH2+H2CH3CH3

C.+HO—NO2+H2O

D.2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種生產(chǎn)聚苯乙烯的流程如下,下列敘述不正確的

A.乙苯的分子式為C8H10B.聚苯乙烯屬于高分子化合物

C.lmol苯乙烯最多可與3mol H2發(fā)生加成反應(yīng)D.鑒別苯與苯乙烯可用酸性KMnO4溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法不正確的是

A. 23g NaO2充分反應(yīng)生成Na2ONa2O2的混合物,消耗O2的分子數(shù)N(O2)的范圍為:0.25 NA< N(O2)< 0.5 NA

B. 2 mol NO1 mol O2在密閉容器中充分反應(yīng),反應(yīng)后容器中的分子數(shù)小于2NA

C. 2.5gMg-Zn合金與足量鹽酸反應(yīng),放出的氣體在標(biāo)況下的體積可能為2.24L

D. 50 mL 18.4 mol/L濃硫酸與足量銅微熱反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.92NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氯化二硫(S2Cl2)是一種重要的化工原料,常用作橡膠硫化劑,改變生橡膠受熱發(fā)黏、遇冷變硬的性質(zhì)。查閱資料可知S2Cl2具有下列性質(zhì):

物理性質(zhì)

毒性

色態(tài)

揮發(fā)性

熔點(diǎn)

沸點(diǎn)

劇毒

金黃色液體

易揮發(fā)

-76℃

138℃

化學(xué)性質(zhì)

300℃以上完全分解

S2Cl2+Cl22SCl2

③遇高熱或與明火接觸,有引起燃燒的危險(xiǎn)

④受熱或遇水分解放熱,放出腐蝕性煙氣

(1)制取少量S2Cl2

實(shí)驗(yàn)室可利用硫與少量氯氣在110~140℃反應(yīng)制得S2Cl2粗品,氯氣過量則會生在SCl2。

儀器m的名稱為____________,裝置F中試劑的作用是____________

②裝置連接順序:A________________________ED。

③實(shí)驗(yàn)前打開K1,通入一段時(shí)間的氮?dú)馀疟M裝置內(nèi)空氣。實(shí)驗(yàn)結(jié)束停止加熱后,再通入一段時(shí)間的氮?dú),其目的?/span>____________

④為了提高S2Cl2的純度,實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是控制好溫度和____________

(2)少量S2Cl2泄漏時(shí)應(yīng)噴水減慢其揮發(fā)(或擴(kuò)散),并產(chǎn)生酸性懸濁液,但不要對泄漏物或泄漏點(diǎn)直接噴水,其原因是____________

(3)S2Cl2遇水會生成SO2、HCl兩種氣體,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案來測定該混合氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)。

W溶液可以是____________(填標(biāo)號)。

a.H2O2溶液 b.KMnO4溶液(硫酸酸化) c.氯水

②該混合氣體中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為____________(用含V、m的式子表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鐵有兩種氯化物,都是重要的化工試劑,它們的一些性質(zhì)及制備方法如下所示:

.氯化鐵:熔點(diǎn)為306℃,沸點(diǎn)為315℃,易吸收空氣中的水分而潮解。工業(yè)上采用向500600 ℃的鐵粉中通入氯氣來生產(chǎn)無水氯化鐵。

.氯化亞鐵:熔點(diǎn)為670 ℃,易升華。工業(yè)上采用向熾熱鐵粉中通入氯化氫來生產(chǎn)無水氯化亞鐵。

實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示的裝置模擬工業(yè)生產(chǎn)無水氯化鐵,請回答相關(guān)問題:

(1)裝置A用于KMnO4固體與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣,反應(yīng)的離子方程式為_______

(2)導(dǎo)管b口應(yīng)與_______(從虛線框內(nèi)裝置中選擇裝置后用字母代號填空)連接,這樣可避免反應(yīng)系統(tǒng)與環(huán)境間的相互影響。

(3)實(shí)驗(yàn)完成后,取廣口瓶C中收集到的產(chǎn)物進(jìn)行如下測定①稱取4.52 g樣品溶于過量的稀鹽酸中;②加入足量H2O2;③再加入足量NaOH溶液;④過濾、洗滌后灼燒沉淀;⑤稱量所得紅棕色固體為2.40 g。則該樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________%(結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

(4)由以上數(shù)據(jù)分析和計(jì)算得出結(jié)論:

①用此裝置制得的無水氯化鐵含鐵量______(偏高偏低”),顯然其中含有較多的__________(填化學(xué)式)雜質(zhì)。

②若要得到較純凈的無水氯化鐵,可采取的裝置改進(jìn)措施是_________________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案