16．有資料介紹Fe3+在水溶液中通常以水合離子形式存在，[Fe（H2O）6]3+幾乎無色．某化學實驗小組對實驗室Fe（NO3）3和FeCl3溶液呈黃色的原因產(chǎn)生了疑問，進一步查閱資料發(fā)現(xiàn)：
①[Fe（H2O）6]3++H2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n（黃色）+nH3O+（n=1～6）；
②[FeCl4（H2O）2]-為黃色．
他們進行了如下探究實驗．請回答下列問題：
【實驗I】如圖1：

（1）你認為Fe（NO3）3溶液呈黃色的原因是[Fe（H2O）6]3+水解產(chǎn)生了[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n．
（2）你認為FeCl3溶液呈黃色主要是含有[FeCl4（H2O）2]-微粒，理由：試管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黃色．
【實驗Ⅱ】
已知透光率越大，溶液顏色越淺．用色度計分別測定0.5mol•L-1 Fe（NO3）3和FeCl3溶液在不同溫度下的透光率如圖2所示．
（3）隨著溫度升高，F(xiàn)e（NO3）3溶液透光率逐漸減小的原因是溫度升高，導致平衡[Fe（H2O）6]3++nH2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n+nH3O+正向移動，[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n濃度增大，溶液顏色加深．
（4）FeCl3溶液透光率隨溫度升高而減小的幅度明顯大于Fe（NO3）3溶液，其原因用離子方程式表示：：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O，該反應屬于吸熱反應（填“放熱”或“吸熱”）．
【實驗Ⅲ】
該實驗小組同學還設計了一個實驗方案驗證（4）中結(jié)論．
（5）取試管②中無色溶液，滴加幾滴B（從下列選項中選擇最佳試劑，填寫字母序號），通過現(xiàn)象能證明（4）中結(jié)論正確．
A．Fe（NO3）3溶液 B．NaCl溶液 C．NaNO3溶液   D．FeCl3溶液．

分析 （1）根據(jù)信息：①硝酸鐵中存在：[Fe（H2O）6]3++H2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n（黃色）+nH3O+來判斷；
（2）氯化鐵中存在的[FeCl4（H2O）2]-為黃色；
（3）溶液的透光率和溶液中有顏色的離子的濃度大小之間有關(guān)系，根據(jù)溫度對化學平衡移動的影響知識來回答；
（4）FeCl3溶液中存在：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O，據(jù)平衡移動原理來回答；
（5）平衡[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O中，增加氯離子濃度，可以引起化學平衡的移動，據(jù)此回答．

解答 解：（1）根據(jù)信息：①硝酸鐵中存在：[Fe（H2O）6]3++H2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n（黃色）+nH3O+，F(xiàn)e（NO3）3溶液呈黃色的原因是[Fe（H2O）6]3+水解產(chǎn)生了黃色的[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n，
故答案為：[Fe（H2O）6]3+水解產(chǎn)生了[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n；
（2）FeCl3溶液呈黃色主要是發(fā)生：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O，由于含有[FeCl4（H2O）2]-的緣故，因為：試管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黃色，
故答案為：[FeCl4（H2O）2]-；試管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黃色；
（3）溶液的透光率和溶液中有顏色的離子的濃度大小之間有關(guān)系，溫度升高，導致平衡[Fe（H2O）6]3++nH2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n+nH3O+正向移動，[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n濃度增大，溶液顏色加深；
故答案為：溫度升高，導致平衡[Fe（H2O）6]3++nH2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n+nH3O+正向移動，[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n濃度增大，溶液顏色加深；
（4）FeCl3溶液中存在：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O，溫度升高，有色離子濃度增加程度大，說明該反應是吸熱反應，F(xiàn)eCl3溶液透光率隨溫度升高而減小的幅度明顯大于Fe（NO3）3溶液，
故答案為：[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O；吸熱；
（5）平衡[Fe（H2O）6]3++4Cl-?[FeCl4（H2O）2]-+4H2O中，增加氯離子濃度，可以引起化學平衡正向移動，有色離子濃度增加，進而說明FeCl3溶液透光率隨溫度升高而減小的幅度明顯大于Fe（NO3）3溶液，但是不能陰極鐵離子，其鐵離子的黃色會干擾實驗結(jié)果，
故答案為：B．

點評 本題是一道關(guān)于化學平衡移動原理的應用知識的實驗方案設計探究題，考查學生分析和解決問題的能力，題目難度較大．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

6．以下說理不嚴謹?shù)氖牵ā　。?table class="qanwser">A．二氯甲烷只有一種，說明甲烷分子是立體結(jié)構(gòu)B．2-丁烯四個碳原子共平面，說明乙烯分子是平面結(jié)構(gòu)C．苯乙炔分子中所有原子共平面，說明乙炔分子中原子在一條直線上D．鄰二甲苯只有一種，說明苯分子中不存在單雙鍵交替的碳碳鍵．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

7．下列有關(guān)NaClO和NaCl混合溶液的敘述不正確的是（　　）
A．該溶液與K+、NO3-、OH-可以大量共存
B．該溶液顯堿性的原因為ClO-+H2O?HClO+OH-
C．向該溶液中滴入少量FeSO4溶液，反應的離子方程式為：2Fe2++ClO-+2H+═Cl-+2Fe3++H2O
D．向該溶液中加入濃鹽酸，每產(chǎn)生1molCl2，轉(zhuǎn)移電子約為6.02×1023個

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．已知化學反應為aA+bB?dD+eE，反應物A與B反應生成D和E的反應速率滿足公式v=k•c（A）a•c（B）b，k是速率常數(shù)．
（1）通常人肺血液中O2的溶解濃度達1.6×10-6 mol•L-1，而其中血紅蛋白的濃度穩(wěn)定在8×10-6 mol•L-1．設速率常數(shù)k=2.1×106L•mol-1•s-1（37℃），則氧血紅蛋白（HbO2）的生成速率為2.69×10-5mol/（L•s）．
（2）在HbCO中血紅蛋白（Hb）與一氧化碳（CO）的結(jié)合力比HbO2中血紅蛋白（Hb）與氧氣（O2）的結(jié)合力大200倍．在CO中毒的情況下，需要將HbO2的生成速率提高到1.1×10-4 L•mol-1•s-1，這時所需O2的濃度是6.55×10-6mol/L．（設血液中血紅蛋白的濃度恒定），如果血液中氧濃度與進入肺的氧分壓成正比，試提出一個實際可行的解決問題的方案讓病人吸入富氧空氣或純氧．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

11．下列有關(guān)化學用語表示正確的是（　　）
A．羥基的電子式 B．丙烯的球棍模型 
C．乙炔的電子式 D．乙酸的實驗式  C2H4O2

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

1．某興趣小組設計SO2實驗方案做以下化學實驗．
Ⅰ．實驗方案一
（1）將SO2通入水中形成“SO2─飽和H2SO3溶液”體系，此體系中存在多個含硫元素的平衡，分別用平衡方程式表示為SO2（g）?SO2（aq）、SO2+H2O?H2SO3、H2SO3?H++HSO3-、HSO3-?H++SO32-．
（2）已知：葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化劑[我國國家標準（GB2760-2014）規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量≤0.25g/L]．
利用SO2的漂白性檢測干白葡萄酒（液體為無色）中的SO2或H2SO3．設計如圖1的實驗：

實驗結(jié)論：干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色，原因為：干白中二氧化硫或亞硫酸含量太少．
Ⅱ．實驗方案二
如圖2是在實驗室進行二氧化硫制備與性質(zhì)實驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出．

（1）裝置B中試劑X是濃硫酸，裝置D中盛放NaOH溶液的作用是吸收未反應的SO2，防止污染空氣．
（2）關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體，檢驗SO2與Na2O2反應是否有氧氣生成的方法是將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復燃．
（3）關(guān)閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入E、F中，能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為E中溶液藍色褪去；發(fā)生反應的離子方程式是SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+．
Ⅲ．實驗方案三
用電化學法模擬工業(yè)處理S02．將硫酸工業(yè)尾氣中的S02通入圖3裝置（電極均為惰性材料）進行實驗，可用于制備硫酸，同時獲得電能：
（1）M極發(fā)生的電極反應式為SO2+2H2O-2e -═SO42-+4H+．
（2 ）若使該裝置的電流強度達到2.0A，理論上每分鐘應向負極通入標準狀況下氣體的體積為0.014L（已知：1個e所帶電量為1.6×10-19C）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

8．下列反應的離子方程式不正確的是（　�。�
A．Ba（OH）2溶液中加入過量Al2（SO4）3溶液：3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-═3 BaSO4↓+2Al（OH）3↓
B．將少量CO2通入NaClO溶液中：ClO-+CO2+H2O═HCO3-+HClO （已知：次氯酸的Ka為2.95×10-8，碳酸的Ka2為5.6×10-11）
C．次氯酸鈣溶液中通入足量SO2：Ca2++ClO-+SO2+H2O═CaSO4↓+Cl-+2H+
D．向Ca（OH）2溶液中加入過量的NaHCO3溶液：Ca2++2HCO3-+2OH-═CO32-+CaCO3↓+2H2O

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

1．短周期主族元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大，其中A、C同主族，B、C、D同周期，A原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，B元素的離子具有黃色的焰色反應，試回答下列問題：
（1）A的元素符號O；B的元素名稱鈉；
（2）D的在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族；C、D氫化物較不穩(wěn)定的化學式是H2S．
（3）A、B、C三種元素形成的簡單離子的半徑由大到小的順序是S2-＞O2-＞Na+．
（4）B與A形成的化合物B2A2的化學式是Na2O2，其含有的化學鍵的類型為離子鍵．共價鍵
（5）CA2與D元素的單質(zhì)在水溶液中反應的化學方程式是SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4．

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

2．某鋰電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，該電池放電過程中的一個電極反應式為Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-，下列說法正確的是（　�。�
A．放電時，Li+透過固體電解質(zhì)向Li極移動
B．放電時，負極的電極反應式為Li-e-+OH-=LiOH
C．放電時，水溶液的pH不斷升高
D．放電過程中需要不斷地補充Cu

查看答案和解析>>

同步練習冊答案