【題目】為探究化學反應“2Fe3++2I-2Fe2++I2”存在限度及平衡移動與物質的濃度、性質的關系,甲、乙兩同學進行如下實驗。
已知:a.含I2的溶液呈黃色或棕黃色。b.利用色度計可測定溶液的透光率,通常溶液顏色越深,透光率數(shù)值越小。
Ⅰ.甲同學設計下列實驗進行相關探究,實驗如下:
回答下列問題:
(1)甲同學利用實驗②中i和ii證明Fe2(SO4)3溶液與KI溶液的反應存在限度,實驗i中的現(xiàn)象是________,實驗ii中a是________(化學式)溶液。
(2)用離子方程式表示實驗②iii中產(chǎn)生黃色沉淀的原因________。
Ⅱ.乙同學:利用色度計對Fe2(SO4)3溶液與KI溶液的反應進行再次探究
(實驗過程)
序號 | 實驗步驟1 | 實驗步驟2 |
實驗③ | 將盛有2mL蒸餾水的比色皿放入色度計的槽孔中 | 向比色皿中逐滴滴入5滴(每滴約0.025mL)0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液,同時采集溶液的透光率數(shù)據(jù) |
實驗④ | 將盛有2mL0.1mol·L-1KI溶液的比色皿放入色度計的槽孔中 | 同上 |
實驗⑤ | 將盛有2mL0.2mol·L-1KI溶液的比色皿放入色度計的槽孔中 | 同上 |
實驗中溶液的透光率數(shù)據(jù)變化如圖所示:
回答下列問題:
(3)乙同學實驗③的目的是______。
(4)乙同學通過透光率變化推斷:FeCl3溶液與KI溶液的反應存在限度。其相應的推理過程是______。
(5)乙同學根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律,用如圖裝置(a、b均為石墨電極),探究化學平衡移動與I-與Fe2+濃度及還原性強弱關系,操作過程如下:
①K閉合時,電流計指針向右偏轉,乙同學得出結論:2Fe3++2I—2Fe2++I2向正反應方向進行,b作______(填“正”或“負”)極,還原性I—>Fe2+。
②當指針歸零(反應達到平衡)后,向U型管右管滴加0.1mol/LFeSO4溶液,電流計指針向左偏轉,由此得出還原性Fe2+_____I—(填“>”或“<”)。
(6)綜合甲、乙兩位同學的實驗探究過程,得出的結論有______。
【答案】溶液變藍 KSCN Ag++I-=AgI 排除實驗④和實驗⑤中Fe3+對溶液透光率的干擾 溶液透光率不再隨時間改變后,實驗⑤的溶液透光率低于實驗④的溶液透光率,說明實驗④中雖然KI過量,但仍有未反應的Fe3+ 正 > 2Fe3++2I-2Fe2++I2存在限度;改變條件可使平衡移動;物質的氧化性與還原性強弱受濃度影響。
【解析】
(1)反應2Fe3++2I-2Fe2++I2,產(chǎn)物有碘單質,就能使淀粉溶液變藍;若證明該反應存在限度,可用KSCN溶液來驗證Fe3+是否剩余;
(3)透光率與濃度有關,探究I-濃度對反應的影響,故需要控制其他物質的濃度一致;
(5) K閉合時,電流計指針向右偏轉,該反應是Fe3+得電子,加入FeSO4溶液后,電流計指針向左偏轉,說明濃度可對物質的氧化性及還原性有影響。
(1)該反應的化學方程式:2Fe3++2I-2Fe2++I2,產(chǎn)物有碘單質,加入到淀粉溶液,可觀察到溶液變藍,若該反應存在限度,則應剩余Fe3+,實驗ii中a是KSCN溶液,Fe3+與SCN-形成配合物,溶液呈紅色,故答案為:溶液變藍;KSCN;
(2)反應2Fe3++2I-2Fe2++I2,存在反應限度,則還剩余I-,加入AgNO3溶液,形成黃色沉淀,用離子方程式表示為:Ag++I-=AgI↓;
(3)該探究實驗是探究I-濃度對反應的影響,而透光率與溶液的顏色有關,故用實驗③加蒸餾水,把Fe3+的濃度影響控制一致,故答案為:排除實驗④和實驗⑤中Fe3+對溶液透光率的干擾;
(4)分析實驗④和⑤,能推出FeCl3溶液與KI溶液的反應存在限度的理由:溶液透光率不再隨時間改變后,實驗⑤的溶液透光率低于實驗④的溶液透光率,說明實驗④中雖然KI過量,但仍有未反應的Fe3+;
(5)①電流計指針向右偏轉,說明b極Fe3+得到電子,作正極;故答案為:正;
②電流計指針向左偏轉,說明a極的I2得電子生成I-,由此得出還原性Fe2+>I-;故答案為:>;
(6)甲同學實驗是為了證明該反應存在限度,乙同學是探究濃度對物質的氧化性和還原性的影響,綜合甲、乙兩位同學的實驗探究過程,得出的結論有:2Fe3++2I-2Fe2++I2存在限度;改變條件可使平衡移動;物質的氧化性與還原性強弱受濃度影響。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗稱吊白塊,不穩(wěn)定,120℃時會分解。在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中有廣泛應用。以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實驗步驟如下:
步驟1:在三頸燒瓶中加入一定量Na2S03和水,攪拌溶解,緩慢通入SO2,至溶液pH約為4,制得NaHS03溶液。
步驟2:將裝置A中導氣管換成橡皮塞。向燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反應約3h,冷卻至室溫,抽濾;
步驟3:將濾液真空蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶。
(1)裝置B的燒杯中應加入的溶液是____:冷凝管中冷卻水從____(填“a”,或“b”)口進水。
(2)A中多孔球泡的作用是________。
(3)冷凝管中回流的主要物質除H20外還有____(填化學式)。
(4)步驟3中在真空容器中蒸發(fā)濃縮的原因是____。
(5)為測定產(chǎn)品的純度,準確稱取2.Og樣品,完全溶于水配成l00mL溶液,取20.00mL所配溶液,加過量碘完全反應后(己知I2不能氧化甲醛,雜質不反應),加入BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重得到白色固體0.466g,產(chǎn)品的純度為____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后,置于如圖所示裝置中,進行鐵的電化學腐蝕實驗。下列有關該實驗的說法正確的是
A. 鐵被氧化的電極反應式為Fe3eFe3+
B. 鐵腐蝕過程中化學能全部轉化為電能
C. 活性炭的存在會加速鐵的腐蝕
D. 以水代替NaCl溶液,鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下列有關圖象,說法正確的是( )
A. 由圖Ⅰ知,反應在T1、T3處達到平衡,且該反應的ΔH<0
B. 由圖Ⅱ知,反應在t6時刻,NH3體積分數(shù)最大
C. 由圖Ⅱ知,t3時采取增大反應體系壓強的措施
D. 若圖Ⅲ表示在10 L容器、850℃時的反應,由圖知,到4 min時,反應放出51.6 kJ的熱量
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】核安全與放射性污染防治已引起廣泛關注。在爆炸的核電站周圍含有放射性物質 碘-131和鈣-137。碘-131 —旦被人體吸入,可能會引發(fā)甲狀腺腫大等疾病。
(1)與鈉同主族的前四周期(包括第四周期)的三種元素X、Y、Z的第一電離能如下表:
元素代號 | X | Y | Z |
第一電離能/(kJ.mol) | 520 | 496 | 419 |
基態(tài)Z原子倒數(shù)第二層電子的排布式為______。X、Y、Z三種元素形成的單質熔點由高到低的順序為_______(用元素符號表示),其原因為___________ .
(2)F與I同主族,BeF2分子中心原子的雜化類型為_________ ,BeF2分子是________分子(選填“極性”或“非極性”)。
(3)已知高碘酸有兩種形式,化學式分別為H5IO6 和HIO4 ,二者酸性強弱順序為:H5IO6 ________HIO4(選填">"或"<"“=”)。從電子云的重疊方式的角度分析,H5IO6分子中的化學鍵有________(寫出兩種).
(4)131I2晶體的晶胞結構如圖甲所示,該晶胞中平均含有________個131I原子,晶體中碘分子的排列有_________種不同的方向。
(5)KI的晶胞結構如圖乙所示,每個K+周圍緊鄰的K+個數(shù)為_______個。KI晶體的密度為ρg.cm-3 ,K和I的原子半徑分別為rkcm和rI cm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則 KI晶胞中的空間利用率為_______. [空間利用率=(球體積/晶胞體積)×100%,用相關字母的代數(shù)式表示即可]
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列四幅圖示所表示的信息與對應的敘述相符的是( )
A. 圖1表示H2與O2發(fā)生反應過程中的能量變化,則H2的燃燒熱為241.8kJ·mol—1
B. 圖2表示某吸熱反應分別在有、無催化劑的情況下反應過程中的能量變化
C. 圖3表示一定條件下H2和Cl2生成HCl的反應熱與途徑無關,則 △H1=△H2+△H3
D. 圖4表示壓強對可逆反應2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強大
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【題目】硫酸銨[(NH4)2SO4]一種優(yōu)良的氮肥(俗稱肥田粉),適用于一般土壤和作物,能使枝葉生長旺盛,提高果實品質和產(chǎn)量,增強作物對災害的抵抗能力,可作基肥、追肥和種肥,與氫氧化鈣在加熱的條件下可以生成氨氣。根據(jù)所學知識回答下列問題:
(1)基態(tài)S原子的價電子排布式為____________,能量最高的電子所處的能層的符號為_________。
(2)SO42-空間構型為__________,中心原子的軌道雜化方式是________,寫出一個與SO42-互為等電子體的分子的化學式__________。
(3)氨氣的沸點(-33.5℃)高于硫化氫的沸點(-60.4℃)的主要原因是:_____________________________。
(4)O、N、S的第一電離能從大到小的順序是___________________。
(5)硫酸銅溶液中通入過量的氨氣會生成[Cu(NH3)4]SO4,1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個數(shù)為________。
(6)以四氯化鈦、碳化鈣、疊氮酸鹽作原料,可以生成碳氮化鈦化合物。其結構如下圖所示,這種碳氮化鈦化合物的化學式為________。若將該晶體的晶胞重新切割,使碳原子位于新晶胞的上下面心,則氮原子在新晶胞中的位置是__________________________________。
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【題目】B、N、Co均為新型材料的重要組成元素。請回答下列問題。
(1)基態(tài)氮原子的價電子排布圖為________________。
(2)Co能形成[Co(CNO)6]3-。
①1mol該離子中含有σ 鍵的數(shù)目為_____________。
②與CNO—互為等電子體的分子為_____________。(任寫一種,填化學式)
(3)往CuSO4溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+ 配離子,已知NF3和NH3的空間構型都是三角錐型,但NF3不易與Cu2+形成配合離子,其原因是_______。
(4)分子中的大 π鍵可用符合 πmn 表示,其中m表示形成大 π 鍵的原子數(shù),n表示參與形成大 π 鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大 π鍵可表示為π66)。則NO3-中的大 π鍵應表示為________________。
(5)多硼酸根的結構之一為鏈狀(如圖),其化學式為____________。
(6)氮化硼晶體有多種結構,其中立方氮化硼具有金剛石的結構(如圖)。若晶胞邊長為a nm,晶胞中N原子位于B原子所形成的正四面體的體心,則B—N鍵的鍵長為____nm,這種氮化硼晶體的密度為______g/cm3 。(用含有a和NA的代數(shù)式表示)
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【題目】常溫下,下列有關電解質溶液的說法正確的是( )
A.0.2 mo1CO2通入1L 0.3molL-1 KOH溶液中:2c(H+)+c(HCO3-)+3c(H2CO3)=2c(OH-)+c(CO32-)
B.Na2CO3溶液中,2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.常溫下pH=4.75、濃度均為0.1mol/L 的CH3COOH、CH3COONa 混合溶液:c(CH3COO-)+c(OH-)<c(CH3COOH)+c(H+)
D.已知一定濃度的NaHSO3溶液pH=5.4,則c(Na+)>c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-)
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