Question

某種物質(zhì)溶于水后得到的溶液中，含有Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、NH₄⁺、Ba²⁺、CO₃^2-離子中的某幾種。
（1）甲同學(xué)欲探究溶液的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①取少量溶液于試管中，逐滴加入濃氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)開始生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，同時伴有刺激性氣體放出；②另取少量溶液于試管中，加入足量鹽酸酸化后再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成。
該溶液中一定含有的離子是               ；
寫出①中白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀的化學(xué)方程式                                          。
（2）乙同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取少量溶液于試管中，滴加幾滴硫氰酸鉀溶液，無明顯現(xiàn)象；再滴加H₂O₂，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色；繼續(xù)滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去且有氣泡產(chǎn)生。為弄清其中緣由，乙同學(xué)查閱資料知：
H₂O₂＋SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑＋N₂↑＋H₂O＋H⁺
①該反應(yīng)中，被氧化的元素為       ，每生成lmol CO₂轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為        N_A；
②根據(jù)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請判斷還原性強(qiáng)弱為：Fe²⁺       SCN^-（填＜、=或＞）；
③根據(jù)資料，乙同學(xué)提出的猜想是：H₂O₂將SCN^-氧化使紅色逐漸褪去。請你設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證乙同學(xué)的猜想是否正確                                                                      。

Answer 1

（12分，每空2分）1.（1）Fe²⁺、SO₄^2-、NH₄⁺（少1種扣1分，多寫、寫錯不得分）
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O＝4Fe(OH)₃  （2）①N、S     11        ② ＞
③取少量褪色后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢復(fù)紅色，證明乙同學(xué)推斷正確

試題分析：1.（1）取少量溶液于試管中，逐滴加入濃氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)開始生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，同時伴有刺激性氣體放出，因此根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，白色沉淀是氫氧化亞鐵，最終被氧化生成了氫氧化鐵，因此原溶液中含有亞鐵離子，則一定沒有CO₃^2-；產(chǎn)生的刺激性氣味的氣體是氨氣，所以溶液中還含有NH₄⁺；②另取少量溶液于試管中，加入足量鹽酸酸化后再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，該白色沉淀應(yīng)該是硫酸鋇，所以溶液中含有SO₄^2-，因此一定沒有Ba²⁺，所以該溶液中一定含有的離子是Fe²⁺、SO₄^2-、NH₄⁺；氫氧化亞鐵極易被氧化生成氫氧化鐵，反應(yīng)的方程式為4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O＝4Fe(OH)₃。
（2）①根據(jù)反應(yīng)H₂O₂＋SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑＋N₂↑＋H₂O＋H⁺可知，雙氧水中氧元素的化合價從－1價降低到－2價，得到電子，被還原，雙氧水是氧化劑。SCN^-中S和N元素的化合價分別從－2價和－3價升高到＋6價和0價，所以被氧化的元素是N和S。KSCN是還原劑，所以每生成lmol CO₂轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量＝（6＋2＋0＋3）mol＝11mol，因此電子個數(shù)為11N_A。
②取少量溶液于試管中，滴加幾滴硫氰酸鉀溶液，無明顯現(xiàn)象；再滴加H₂O₂，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色，此時亞鐵離子被氧化生成了鐵離子，鐵離子與KSCN溶液反應(yīng)顯紅色；繼續(xù)滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去且有氣泡產(chǎn)生，這說明此時KSCN溶液被氧化，所以還原性強(qiáng)弱為：Fe²⁺＞SCN^-。
③如果是H₂O₂將SCN^-氧化使紅色逐漸褪去，則只需要取少量褪色后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢復(fù)紅色，即可證明乙同學(xué)推斷正確。