Question

【題目】某同學(xué)為研究各種條件對氧化還原反應(yīng)的影響進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：

（1）研究和之間的氧化還原反應(yīng)：（已知Cr2O72-橙色、CrO42-黃色和Cr3+綠色）

①用離子方程式解釋Na2SO3溶液顯堿性的原因____。

②I和II對比得出的結(jié)論是____。

③結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋III中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象____。

④為了研究III和I的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差別，該同學(xué)在III中滴加少量硫酸（無氣泡冒出），發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)榫G色。“變?yōu)榫G色”的可能原因是____。

（2）利用如圖裝置（同樣的裝置有若干）研究Fe3+和I-之間的氧化還原反應(yīng)：

a.初始狀態(tài)指針不偏轉(zhuǎn)

b.若向a的左側(cè)溶液中滴加少量飽和FeCl3溶液（混合后pH≈2.3），指針明顯左偏

c.若向a的右側(cè)溶液中滴加飽和KI溶液，指針明顯左偏

①為了證明b中是由于Fe3+濃度增大導(dǎo)致其氧化性增強(qiáng)而發(fā)生氧化還原反應(yīng)需要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為：_____。

②該同學(xué)用電熱棒對左側(cè)燒杯溶液進(jìn)行加熱后觀察到電流計(jì)指針明顯左偏�？赡茉�因是____。

（3）由上述實(shí)驗(yàn)可知，影響氧化還原反應(yīng)的條件有_____。

Answer 1

【答案】SO32-+H2OHSO3-+OH- 其它條件不變，SO32-濃度越大其還原性越強(qiáng) Cr2O72-（橙色）+H2O22CrO42-（黃色）+2H+，溶液中大量的SO32-(或OH-)與H+結(jié)合導(dǎo)致溶液中c(H+)下降，平衡正向移動(dòng)，溶液顏色變黃 其它條件不變，溶液酸性越強(qiáng)Cr（VI）氧化性增強(qiáng)，或S（IV）還原性增強(qiáng)，或二者同時(shí)增強(qiáng)（另合理答案：①其它條件不變，Cr2O72-的氧化性比CrO42-強(qiáng)②酸性條件下才能反應(yīng)） 在a裝置左管滴加少量濃HCl使溶液pH≈2.3，指針不偏轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)不明 溫度升高提高了Fe3+離子氧化性 反應(yīng)物的濃度、溫度、溶液的酸堿性

【解析】

⑴①Na2SO3溶液顯堿性主要是亞硫酸根水解；②I和II對比I中SO32濃度大，反應(yīng)生成了綠色的Cr3+，而II中SO32濃度小，溶液沒有明顯變化；③根據(jù)圖中信息及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出Cr2O72(橙色)+H2O22CrO42(黃色)+2H+，溶液中大量的SO32(或OH－)與H+結(jié)合導(dǎo)致溶液中c(H+)下降，平衡正向移動(dòng)；④該同學(xué)在III中滴加少量硫酸(無氣泡冒出)，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)榫G色，酸性增強(qiáng)，則可能Cr2O72的氧化性增強(qiáng)，可能是亞硫酸根還原性增強(qiáng)，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cr3+和硫酸根。

⑵①根據(jù)圖中信息原來溶液的pH =4變?yōu)?/span>pH =2.3，酸性增強(qiáng)，為了證明b中是由于Fe3+濃度增大導(dǎo)致其氧化性增強(qiáng)，應(yīng)該補(bǔ)充是否是酸性增強(qiáng)而增強(qiáng)Fe3+的氧化性；②該同學(xué)用電熱棒對左側(cè)燒杯溶液進(jìn)行加熱后觀察到電流計(jì)指針明顯左偏，說明溫度升高可能提高了Fe3+離子氧化性。

⑶由上述實(shí)驗(yàn)可知，反應(yīng)物濃度增大，酸性增強(qiáng)，溫度增大，反應(yīng)速率都會(huì)加快。

⑴①Na2SO3溶液顯堿性主要是亞硫酸根水解，其原因是SO32+H2OHSO3－+OH－；故答案為：SO32+H2OHSO3－ + OH－。

②I和II對比I中SO32濃度大，反應(yīng)生成了綠色的Cr3+，而II中SO32濃度小，溶液沒有明顯變化，因此得出的結(jié)論是其它條件不變，SO32濃度越大其還原性越強(qiáng)。

③根據(jù)圖中信息及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出Cr2O72(橙色)+H2O22CrO42(黃色)+2H+，溶液中大量的SO32(或OH－)與H+結(jié)合導(dǎo)致溶液中c(H+)下降，平衡正向移動(dòng)，溶液顏色變黃；故答案為：Cr2O72(橙色)+H2O22CrO42(黃色)+2H+，溶液中大量的SO32(或OH－)與H+結(jié)合導(dǎo)致溶液中c(H+)下降，平衡正向移動(dòng)，溶液顏色變黃。

④為了研究III和I的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差別，該同學(xué)在III中滴加少量硫酸(無氣泡冒出)，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)榫G色。酸性增強(qiáng)，則可能Cr2O72的氧化性增強(qiáng)，可能是亞硫酸根還原性增強(qiáng)，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cr3+和硫酸根，故答案為：其它條件不變，溶液酸性越強(qiáng)Cr(VI)氧化性增強(qiáng)，或S(IV)還原性增強(qiáng)，或二者同時(shí)增強(qiáng)(另合理答案：①其它條件不變，Cr2O72的氧化性比CrO42強(qiáng)②酸性條件下才能反應(yīng))。

⑵①根據(jù)圖中信息原來溶液的pH =4變?yōu)?/span>pH =2.3，酸性增強(qiáng)，為了證明b中是由于Fe3+濃度增大導(dǎo)致其氧化性增強(qiáng)，應(yīng)該補(bǔ)充是否是酸性增強(qiáng)而增強(qiáng)Fe3+的氧化性，因此補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為：在a裝置左管滴加少量濃HCl使溶液pH≈2.3，指針不偏轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)不明；故答案為：在a裝置左管滴加少量濃HCl使溶液pH≈2.3，指針不偏轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)不明。

②該同學(xué)用電熱棒對左側(cè)燒杯溶液進(jìn)行加熱后觀察到電流計(jì)指針明顯左偏，說明鐵離子變?yōu)閬嗚F離子，因此可能原因是溫度升高提高了Fe3+離子氧化性；故答案為：溫度升高提高了Fe3+離子氧化性。

⑶由上述實(shí)驗(yàn)可知，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快，酸性增強(qiáng)使得反應(yīng)速率加快，溫度增大，反應(yīng)速率加快，從而得出影響氧化還原反應(yīng)的條件有反應(yīng)物的濃度、溫度、溶液的酸堿性；故答案為：反應(yīng)物的濃度、溫度、溶液的酸堿性。