【題目】某化學(xué)興趣小組為驗(yàn)證SO2的還原性,特邀你參與以下探究活動(dòng)。

I.理論預(yù)測

該興趣小組實(shí)驗(yàn)實(shí)施前進(jìn)行了充分的討論交流,確定選擇SO2和FeCl3溶液的反應(yīng)來探究,并預(yù)測將SO2通入FeCl3溶液中的現(xiàn)象。小組同學(xué)想聽聽你的分析,你認(rèn)為可能觀察到的現(xiàn)象是:_____________,你預(yù)測的理論依據(jù)是(用離子方程式表示):________________________。

II.實(shí)驗(yàn)探究

(1)配制1mol/LFeCl3溶液(未用鹽酸酸化)

①下面是小組四位同學(xué)在配制溶液時(shí)的“轉(zhuǎn)移”操作,其中正確的是:_______________。

②測溶液的pH得知溶液呈酸性,其原因是:____________________ (用離子方程式表示)。

(2)SO2通入FeCl3溶液至飽和,觀察到溶液由棕黃色變?yōu)榧t棕色,并沒有觀察到預(yù)期的現(xiàn)象。將反應(yīng)后的溶液放置12小時(shí)后又出現(xiàn)了預(yù)期的結(jié)果。

查閱資料得知[Fe(HSO3)]2+為紅棕色,生成[Fe(HSO3)]2+的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。請你用化學(xué)方程式解釋將SO2通入FeCl3溶液至飽和時(shí)觀察到的現(xiàn)象:_______________。

(3)為了探究如何縮短紅棕色變?yōu)轭A(yù)期顏色的時(shí)間,小組繼續(xù)探究:另取少量FeCl3溶液,再通入SO2溶液變?yōu)榧t棕色,加濃HCl酸化,幾分鐘后變?yōu)轭A(yù)期顏色。

請你推測小組在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中“加濃HC1酸化”的目的是:_______________。

III.感悟與分享

通過探究,小組同學(xué)深受啟發(fā)、感悟良多。比如,有同學(xué)認(rèn)為“實(shí)驗(yàn)才是化學(xué)的最高法庭”。請寫出一種你的感悟與同學(xué)分享:______________________

【答案】 溶液由(棕)黃色變?yōu)闇\綠色 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42-+ 4H+ A Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+ FeCl3+ SO2 + H2O[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl 增大 H+濃度, 使“FeCl3+ SO2 + H2O[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl”平衡逆向移動(dòng), 加快預(yù)期反應(yīng)的速率 實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn);敢于質(zhì)疑,不放過實(shí)驗(yàn)中的異,F(xiàn)象,可能獲得新知;(其他合理描述即給分)。

【解析】試題分析:本題考查SO2FeCl3溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究,涉及物質(zhì)性質(zhì)的分析,物質(zhì)的量濃度溶液的配制,鹽類的水解,外界條件對化學(xué)平衡的影響。

I.由于SO2具有還原性,Fe3+具有氧化性,預(yù)測SO2通入FeCl3溶液中SO2Fe3+還原為Fe2+,可能觀察到的現(xiàn)象是:溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。反應(yīng)的離子方程式可表示為SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+

II.1“轉(zhuǎn)移”時(shí)防止溶液外灑,應(yīng)將玻璃棒的下端伸入容量瓶的刻度線以下,用玻璃棒引流溶液,答案選A。

②FeCl3屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,由于Fe3+的水解使溶液呈酸性,Fe3+水解的離子方程式為Fe3++3H2OFeOH3+3H+

2根據(jù)資料,紅棕色溶液中含[FeHSO3]2+該過程中元素的化合價(jià)沒有變化,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+FeCl3+H2O[FeHSO3]Cl2+2HCl。

3出現(xiàn)紅棕色是發(fā)生了反應(yīng)SO2+FeCl3+H2O[FeHSO3]Cl2+2HCl縮短紅棕色時(shí)間,即使上述平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。加濃HCl酸化的目的是增大H+濃度使“FeCl3+SO2+H2O[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl”平衡逆向移動(dòng)加快預(yù)期反應(yīng)的速率。

III. 通過上述實(shí)驗(yàn)說明:實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn);敢于質(zhì)疑,不放過實(shí)驗(yàn)中的異,F(xiàn)象,可能獲得新知等。

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】化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用.下列說法不正確的是(
A.根據(jù)冷的濃硫酸可以用鋁質(zhì)容器儲(chǔ)存的事實(shí),說明常溫下鋁不與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)
B.過氧化鈉可作為防毒面具和潛水艇內(nèi)的供氧劑
C.可用稀硝酸鑒別銅鋅合金制成的假金幣
D.氫氟酸可用于雕刻玻璃

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下。[已知N2g)+3H2g2NH3gΔH=-92.4 kJ·mol1]

容器

反應(yīng)物投入量

1 mol N23 mol H2

2 mol NH3

4 mol NH3

NH3的濃度(mol·L-1

c1

c2

c3

反應(yīng)的能量變化

放出a kJ

吸收b kJ

吸收c kJ

體系壓強(qiáng)(Pa

p1

p2

p3

反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

α1

α2

α3

下列說法正確的是( 。

A. 2c1c3 B. α1α31 C. 2 p2 p3 D. ab92.4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法中不正確的是

A. 是同一種核素

B. 紅磷和白磷互為同素異形體

C. CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3是不同種物質(zhì)

D. CH3CH2OH可看做是由乙基和羥基兩種基團(tuán)組成的

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫常壓下,經(jīng)測定一瓶氣體中只含CO兩種元素,通常情況下這瓶氣體不可能

A.一種化合物B.兩種單質(zhì)

C.兩種化合物D.一種單質(zhì)和一種化合物的混合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場的作用下,兩膜中間的Na+SO42-可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是

A. 通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大

B. 該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOHH2SO4產(chǎn)品

C. 負(fù)極反應(yīng)為2H2O–4e=O2+4H+,負(fù)極區(qū)溶液pH降低

D. 當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí),會(huì)有0.5molO2生成

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)100°C時(shí),KW=1.0×10﹣12,在該溫度下,測得0.1mol/LNa2A溶液pH=6.

①H2A在水溶液中的電離方程式為_____;

②體積相等pH=1的鹽酸與H2A溶液分別與足量的Zn反應(yīng),與鹽酸相比,H2A溶液產(chǎn)生的H2____(填“多”、“少”或“一樣多”).

(2)將0.4 mol/L HB溶液與0.2 mol/L NaOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化),測得混合溶液中c(Na+)>c(B)。

①混合溶液中c(B_____c(HB)(填“>”、“<” 或“=”);

②混合溶液中c(HB)+ c(B_____0.2mol/L(填“>”、“<”或“=”).

(3)已知在常溫下常見弱酸的電離平衡常數(shù)Ka如表所示:

溶質(zhì)

CH3COOH

H2CO3

HClO

HCN

電離平衡常數(shù)Ka

1.75×10-5

Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11

3.2×10-8

6.2×10-10

①少量二氧化碳通入NaClO溶液中的離子方程式_____;

②濃度均為0.01mol/L的下列4種物質(zhì)的溶液分別加水稀釋100倍,pH變化最小的是_____(填編號);

a.CH3COOH b.HCN c.HClO d.H2CO3

③常溫下濃度相同的醋酸和醋酸鈉混合液pH=6,則c( CH3COO)﹣c( CH3COOH)=___mol/L(用數(shù)值列出計(jì)算式即可).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】S2Cl2用作橡膠的低溫硫化劑和粘結(jié)劑,由硫與限量氯氣在50~60℃反應(yīng)制得,進(jìn)一步氯化可得SCl2、S2Cl2、SCl2的某些性質(zhì)如下:

水溶性

密度(g/cm3)

顏色

熔點(diǎn)

沸點(diǎn)

S2Cl2

空氣中發(fā)煙霧,通水即分解

1.687

金黃色

-76℃

138℃

SCl2

溶于水且劇烈反應(yīng)

1.621

櫻桃紅

-122℃

59℃

用如圖所示裝置制備S2Cl2回答下列問題:

(1)寫出S2Cl2的電子式_________。

(2)寫出儀器c的名稱_________;實(shí)驗(yàn)開始前先在b中放入一定量的硫粉,加熱使硫熔化,然后轉(zhuǎn)動(dòng)和搖動(dòng)燒瓶使硫附著在燒瓶內(nèi)壁形成一固體薄層,這樣做的目的是_________。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),b裝置需加熱。最好采用何種方式加熱_________。

(4)b中的反應(yīng)開始前,需排除裝置中的空氣,簡述相關(guān)操作:_________。

(5)裝置d中盛放的試劑是_________;其作用是①__________________。

(6)為了獲得更純凈的S2Cl2,需要對產(chǎn)品進(jìn)行的操作是_________。

(7)若將S2Cl2放入水中同時(shí)產(chǎn)生沉淀和氣體,寫出反應(yīng)的方程式_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A.HCl屬于共價(jià)化合物,溶于水能電離出H+Clˉ

B.NaOH是離子化合物,該物質(zhì)中只含有離子鍵

C.HI氣體受熱分解的過程中,只需克服分子間作用力

D.石英和干冰均由原子構(gòu)成

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