【題目】某小組研究FeCl3與Na2S的反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)a | 實(shí)驗(yàn)b | 實(shí)驗(yàn)c | ||
FeCl3 體積 | 5 mL | 10 mL | 30 mL | |
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 | 產(chǎn)生黑色渾濁,混合液pH=11.7 | 黑色渾濁度增大,混合液pH=6.8 | 黑色渾濁比實(shí)驗(yàn)b明顯減少,觀察到大量黃色渾濁物,混合液pH=3.7 |
I. 探究黑色沉淀的成分
查閱資料:Fe2S3(黑色)在空氣中能夠穩(wěn)定存在,F(xiàn)eS(黑色)在空氣中易變質(zhì)為Fe(OH)3
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):分別取實(shí)驗(yàn)a、b、c中沉淀放置于空氣中12小時(shí),a中沉淀無明顯變化。
b、c中黑色沉淀部分變?yōu)榧t褐色。
(1)① 同學(xué)甲認(rèn)為實(shí)驗(yàn)a中黑色沉淀為Fe2S3,實(shí)驗(yàn)b、c的黑色沉淀物中既有Fe2S3又有FeS,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________。
② 同學(xué)乙認(rèn)為實(shí)驗(yàn)b的黑色沉淀物中有FeS則一定混有S,理由是_________。
③ 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)b的黑色沉淀物中混有硫。
已知:硫在酒精溶液中的溶解度隨乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而增大。
實(shí)驗(yàn)證明了b中黑色沉淀混有S,試劑a是_____,觀察到的現(xiàn)象為_____。
II. 探究實(shí)驗(yàn)a中Fe3+與S2-沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原因
經(jīng)查閱資料,可能的原因有兩種:
原因1:pH影響了Fe3+與S2-的性質(zhì),二者不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
原因2:沉淀反應(yīng)先于氧化還原反應(yīng)發(fā)生,導(dǎo)致反應(yīng)物濃度下降,二者不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):電極材料為石墨
(2)①試劑X和Y分別是__________
②甲認(rèn)為若右側(cè)溶液變渾濁,說明Fe3+與S2-發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。是否合理?說明理由_______。
③乙進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明該裝置中Fe3+與S2-沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是_______。
④由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是__________。
III. 探究實(shí)驗(yàn)c隨著FeCl3溶液的增加,黑色沉淀溶解的原因
實(shí)驗(yàn)1 | 實(shí)驗(yàn)2 |
(3)①用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)1中的現(xiàn)象_________、_________(寫離子方程式)。
②結(jié)合化學(xué)平衡等反應(yīng)原理及規(guī)律解釋實(shí)驗(yàn)2中現(xiàn)象相同與不同的原因______。
【答案】a中沉淀無明顯變化,b、c中黑色沉淀變?yōu)榧t褐色 依據(jù)化合價(jià)升降守恒,鐵元素化合價(jià)降低,硫元素化合價(jià)必然升高 水 溶液變渾濁 25mL pH=12.2 NaOH溶液 5mL 0.1mol/L FeCl3溶液 不合理,因?yàn)榭諝庵械难鯕庖部赡苎趸?/span>S2- 取左側(cè)燒杯中的液體,加入鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]溶液,沒有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生 氧化還原反應(yīng)不能發(fā)生的原因是pH影響了Fe3+和S2-的性質(zhì) FeS+2H+=H2S↑+Fe2+ FeS+2 Fe3+=S+3Fe2+ 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同的原因:實(shí)驗(yàn)2中兩份溶液的c(H+)相同,都存在平衡Fe2S3(s) Fe3+(aq)+S2-(aq),H+與S2-結(jié)合生成H2S,酸性條件下Fe3+與S2-發(fā)生氧化還原反應(yīng),兩種因素使得c(Fe3+)、c(S2-)降低,平衡正向移動,現(xiàn)象不同的原因是:加入FeCl3溶液比加入鹽酸的體系c(Fe3+)更大,酸性條件下c(Fe3+)與S2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)速率增大,因此固體溶解更快。
【解析】
I. (1)① 同學(xué)甲認(rèn)為實(shí)驗(yàn)a中黑色沉淀為Fe2S3,實(shí)驗(yàn)b、c的黑色沉淀物中既有Fe2S3又有FeS,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是a中沉淀無明顯變化,b、c中黑色沉淀變?yōu)榧t褐色;
②依據(jù)化合價(jià)升降守恒,鐵元素化合價(jià)降低,硫元素化合價(jià)必然升高,據(jù)此,同學(xué)乙認(rèn)為實(shí)驗(yàn)b的黑色沉淀物中有FeS則一定混有S;
③ 實(shí)驗(yàn)證明了b中黑色沉淀混有S,試劑a是水,硫不溶于水,觀察到的現(xiàn)象為溶液變渾濁;
II. (2)①提供含有鐵離子的試劑,故試劑X和Y分別是25mL pH=12.2 NaOH溶液、5mL 0.1mol/L FeCl3溶液;
②甲認(rèn)為若右側(cè)溶液變渾濁,說明Fe3+與S2-發(fā)生了氧化還原反應(yīng),該說法不合理,因?yàn)榭諝庵械难鯕庖部赡苎趸?/span>S2-;
③乙進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明該裝置中Fe3+與S2-沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),取左側(cè)燒杯中的液體,加入鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]溶液,沒有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生,說明沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子;
④由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是氧化還原反應(yīng)不能發(fā)生的原因是pH影響了Fe3+和S2-的性質(zhì);
III. (3)①實(shí)驗(yàn)1中的現(xiàn)象為有臭雞蛋氣味的氣體產(chǎn)生且有黃色沉淀產(chǎn)生,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為FeS+2H+=H2S↑+Fe2+、FeS+2 Fe3+=S+3Fe2+;
②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同的原因:實(shí)驗(yàn)2中兩份溶液的c(H+)相同,都存在平衡Fe2S3(s) Fe3+(aq)+S2-(aq),H+與S2-結(jié)合生成H2S,酸性條件下Fe3+與S2-發(fā)生氧化還原反應(yīng),兩種因素使得c(Fe3+)、c(S2-)降低,平衡正向移動,現(xiàn)象不同的原因是:加入FeCl3溶液比加入鹽酸的體系c(Fe3+)更大,酸性條件下c(Fe3+)與S2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)速率增大,因此固體溶解更快。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用鐵礦石(Fe2O3),可以制得Fe3[Fe(CN)6]2和Fe(SCN)3,請回答下列問題:
(1)基態(tài)Fe3+的價(jià)電子排布式為___________。
(2)O、S、C三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>___________,Fe(CO)5是一種淺黃色液體,熔點(diǎn)-20℃,沸點(diǎn)103℃。Fe(CO)5晶體類型是___________。
(3)KSCN是檢驗(yàn)Fe3+的試劑之一,與SCN-互為等電子體的分子為___________(任寫一種),SCN-中碳原子的雜化類型為___________。第一電離能I1(N)___________I1(O)(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是___________。
(4)鉀晶體(其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示)的晶胞參數(shù)為apm。假定金屬鉀原子為等徑的剛性小球且處于體對角線上的三個(gè)球相切,則鉀原子的半徑為___________pm,晶體鉀的密度計(jì)算式是___________g/m3(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,體積不變的密閉容器中,可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),下列說法一定正確的是
A. SO2與O2 100%轉(zhuǎn)化為SO3 B. 正逆反應(yīng)速率都為零
C. 氣體總質(zhì)量保持不變 D. SO2與O2的物質(zhì)的量之比為1:2
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向a L 1mol·L-1的Na2CO3的溶液中緩慢地滴加b L 1mol·L-1的鹽酸,并不斷攪拌,隨著鹽酸的加入,溶液中離子物質(zhì)的量也相應(yīng)地發(fā)生變化如圖所示(不考慮鹽類的水解及水的電離),下列說法不正確的是( )
A. 四條線與溶液中離子的對應(yīng)關(guān)系是:X:Na+;Y:CO32-;Z:HCO3-;W:Cl-
B. 當(dāng)a<b<2a時(shí),發(fā)生的離子方程式為:HCO3- + H+= CO2↑+ H2O
C. 當(dāng)2a=3b時(shí),發(fā)生的離子方程式為:CO32- + H+ = HCO3-
D. 當(dāng)<b<2a時(shí),溶液中HCO3-與CO32- 的物質(zhì)的量之比為b:(4a-b)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn):向硫酸酸化的過氧化氫溶液中加入碘化鉀、淀粉和硫代硫酸鈉的混合溶液,一段時(shí)間后溶液變藍(lán)。查閱資料知體系中存在兩個(gè)主要反應(yīng):
反應(yīng)i:H2O2(aq) + 2I-(aq) + 2H+(aq) I2(aq) + 2H2O(l) ΔH1 = -247.5 kJ/mol
反應(yīng)ii:I2(aq) + 2S2O32-(aq) 2I-(aq) + S4O62-(aq) ΔH2 = -1021.6 kJ/mol
(1)H2O2與S2O32-反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______。
(2)下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述反應(yīng)過程。將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整(所用試劑濃度均為0.01 mol/L)。
a.向酸化的H2O2溶液中加入________溶液,溶液幾秒后變?yōu)樗{(lán)色。
b._________,溶液立即褪色。
(3)探究c(H+)對反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)方案如下表所示。(所用試劑除H2O以外,濃度均為0.01 mol/L)
實(shí)驗(yàn)序號 | a | b | |
試 劑 | H2O2/mL | 5 | ______ |
H2SO4/mL | 4 | 2 | |
Na2S2O3/mL | 8 | _____ | |
KI(含淀粉)/mL | 3 | _____ | |
H2O | 0 | ______ | |
將上述溶液迅速混合 觀察現(xiàn)象 | 溶液變藍(lán)所需時(shí)間 為t1秒 | 溶液變藍(lán)所需時(shí)間 為t2秒 |
① 將實(shí)驗(yàn)b補(bǔ)充完整。
② 對比實(shí)驗(yàn)a和實(shí)驗(yàn)b,t1_____t2(填“>”或“<”)。
③ 結(jié)合(2)中現(xiàn)象解釋溶液混合后一段時(shí)間才變藍(lán)的原因________。
④ 利用實(shí)驗(yàn)a的數(shù)據(jù),計(jì)算t1時(shí)間內(nèi)H2O2與S2O32-反應(yīng)的平均反應(yīng)速率(用H2O2濃度的變化表示)________mol/(L·s)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法不正確的是
A. Zn2+向Cu電極方向移動,Cu電極附近溶液中H+濃度增加
B. 正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e+H2O2Ag+2OH
C. 鋅筒作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),鋅筒會變薄
D. 使用一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的酸性減弱,導(dǎo)電能力下降
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】MgCO3和CaCO3的能量關(guān)系如圖所示(M=Ca、Mg):
M2+(g)+CO32-(g) M2+(g)+O2(g)+CO2(g)
已知:離子電荷相同時(shí),半徑越小,離子鍵越強(qiáng)。下列說法不正確的是
A. ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0
B. ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0
C. ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)
D. 對于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(加試題)水是“生命之基質(zhì)”,是“永遠(yuǎn)值得探究的物質(zhì)”。
(1) 關(guān)于反應(yīng)H2(g)+1/2O2(g)H2O(l),下列說法不正確的是________。
A.焓變ΔH<0,熵變ΔS<0
B.可以把反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化
C.一定條件下,若觀察不到水的生成,說明該條件下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行
D.選用合適的催化劑,有可能使反應(yīng)在常溫常壓下以較快的速率進(jìn)行
(2) ①根據(jù)H2O的成鍵特點(diǎn),畫出與圖中H2O分子直接相連的所有氫鍵(O-H…O)________。
②將一定量水放入抽空的恒容密閉容器中,測定不同溫度(T)下氣態(tài)、液態(tài)水平衡共存[H2O(l)H2O(g)]時(shí)的壓強(qiáng)(p)。在圖中畫出從20℃開始經(jīng)過100℃的p隨T變化關(guān)系示意圖(20℃時(shí)的平衡壓強(qiáng)用p1表示)________。
(3) 水在高溫高壓狀態(tài)下呈現(xiàn)許多特殊的性質(zhì)。當(dāng)溫度、壓強(qiáng)分別超過臨界溫度(374.2℃)、臨界壓強(qiáng)(22.1 MPa)時(shí)的水稱為超臨界水。
①與常溫常壓的水相比,高溫高壓液態(tài)水的離子積會顯著增大。解釋其原因________。
②如果水的離子積Kw從1.0×1014增大到1.0×1010,則相應(yīng)的電離度是原來的________倍。
③超臨界水能夠與氧氣等氧化劑以任意比例互溶,由此發(fā)展了超臨界水氧化技術(shù)。一定實(shí)驗(yàn)條件下,測得乙醇的超臨界水氧化結(jié)果如圖所示,其中x為以碳元素計(jì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),t為反應(yīng)時(shí)間。
下列說法合理的是________。
A.乙醇的超臨界水氧化過程中,一氧化碳是中間產(chǎn)物,二氧化碳是最終產(chǎn)物
B.在550℃條件下,反應(yīng)時(shí)間大于15 s時(shí),乙醇氧化為二氧化碳已趨于完全
C.乙醇的超臨界水氧化過程中,乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用來表示反應(yīng)的速率,而且兩者數(shù)值相等
D.隨溫度升高,xCO峰值出現(xiàn)的時(shí)間提前,且峰值更高,說明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增長幅度更大
(4) 以鉑陽極和石墨陰極設(shè)計(jì)電解池,通過電解NH4HSO4溶液產(chǎn)生(NH4)2S2O8,再與水反應(yīng)得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循環(huán)使用。
①陽極的電極反應(yīng)式是________。
②制備H2O2的總反應(yīng)方程式是________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:A是來自石油的重要有機(jī)化工原料,此物質(zhì)可以用來衡量一個(gè)國家石油化工發(fā)展水平。E是具有果香味的有機(jī)物,F是一種高聚物,可制成多種包裝材料。
(1)F的結(jié)構(gòu)簡式為__________,C的名稱為__________。
(2)使1molA與氯氣發(fā)生完全加成反應(yīng),然后使該加成反應(yīng)的產(chǎn)物與氯氣在光照的條件下發(fā)生完全取代反應(yīng),則兩個(gè)過程中消耗的氯氣的總的物質(zhì)的量是_______mol;
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
②__________________________________________________________;
③__________________________________________________________;
④__________________________________________________________;
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com