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某實(shí)驗(yàn)小組對FeCl3分別與Na2SO3、NaHSO3的反應(yīng)進(jìn)行探究。
【甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)】
裝置 編號 試劑X 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
        菁優(yōu)網(wǎng) Na2SO3溶液(pH≈9) 閉合開關(guān)后靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
NaHSO3溶液(pH≈5) 閉合開關(guān)后靈敏電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)
(1)配制FeCl3溶液時(shí),先將FeCl3溶于濃鹽酸,再稀釋至指定濃度。結(jié)合化學(xué)用語說明濃鹽酸的作用:
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,鹽酸抑制氯化鐵水解
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,鹽酸抑制氯化鐵水解

(2)甲同學(xué)探究實(shí)驗(yàn)Ⅰ的電極產(chǎn)物。
①取少量Na2SO3溶液電極附近的混合液,加入
足量鹽酸和氯化鋇溶液
足量鹽酸和氯化鋇溶液
,產(chǎn)生白色沉淀,證明產(chǎn)生了SO42-。
②該同學(xué)又設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究另一電極的產(chǎn)物,其實(shí)驗(yàn)方案為
取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,證明產(chǎn)生了Fe2+
取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,證明產(chǎn)生了Fe2+

(3)實(shí)驗(yàn)I中負(fù)極的電極反應(yīng)式為
3SO32--2e-+H2O=SO42-+2HSO3-或SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+
3SO32--2e-+H2O=SO42-+2HSO3-或SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+
。
【乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)】
乙同學(xué)進(jìn)一步探究FeCl3溶液與NaHSO3溶液能否發(fā)生反應(yīng),設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)并記錄如下:
裝置 編號 反應(yīng)時(shí)間 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
        菁優(yōu)網(wǎng) III 0~1 min 產(chǎn)生紅色沉淀,有刺激性氣味氣體逸出
1~30 min 沉淀迅速溶解形成紅色溶液,隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬髱缀鯚o色
30 min后 與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色,隨后逐漸變?yōu)闇\橙色
(4)乙同學(xué)認(rèn)為刺激性氣味氣體的產(chǎn)生原因有兩種可能,用離子方程式表示②的可能原因。
①Fe3++3HSO3-?Fe(OH)3+3SO2;②
H++HSO3-=H2O+SO2
H++HSO3-=H2O+SO2

(5)查閱資料:溶液中Fe3+、SO32-、OH-三種微粒會(huì)形成紅色配合物并存在如下轉(zhuǎn)化:
菁優(yōu)網(wǎng)
從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個(gè)角度解釋1~30 min的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
生成紅色配合物的反應(yīng)速率快,紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;在氧氣的作用下橙色的HOFeOSO2濃度下降平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2,不斷正向進(jìn)行,最終溶液幾乎無色
生成紅色配合物的反應(yīng)速率快,紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;在氧氣的作用下橙色的HOFeOSO2濃度下降平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2,不斷正向進(jìn)行,最終溶液幾乎無色
。
(6)解釋30 min后上層溶液又變?yōu)闇\紅色的可能原因:
反應(yīng)后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子,過量的HSO3-電離提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH-三種微粒會(huì)繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物
反應(yīng)后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子,過量的HSO3-電離提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH-三種微粒會(huì)繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物

【實(shí)驗(yàn)反思】
(7)分別對比Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ,F(xiàn)eCl3能否與Na2SO3或NaHSO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)和有關(guān)(寫出兩條)
溶液pH不同、Na2SO3、NaHSO3溶液中SO32-濃度不同(或Na2SO3與NaHSO3不同,或Na2SO3與NaHSO3的陰離子不同)、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物
溶液pH不同、Na2SO3、NaHSO3溶液中SO32-濃度不同(或Na2SO3與NaHSO3不同,或Na2SO3與NaHSO3的陰離子不同)、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物
。

【答案】Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,鹽酸抑制氯化鐵水解;足量鹽酸和氯化鋇溶液;取少量FeCl3溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,證明產(chǎn)生了Fe2+;3SO32--2e-+H2O=SO42-+2HSO3-或SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+;H++HSO3-=H2O+SO2↑;生成紅色配合物的反應(yīng)速率快,紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;在氧氣的作用下橙色的HOFeOSO2濃度下降平衡HOFeOSO2?HOFeOSO2,不斷正向進(jìn)行,最終溶液幾乎無色;反應(yīng)后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子,過量的HSO3-電離提供SO32-,溶液中Fe3+、SO32-、OH-三種微粒會(huì)繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物;溶液pH不同、Na2SO3、NaHSO3溶液中SO32-濃度不同(或Na2SO3與NaHSO3不同,或Na2SO3與NaHSO3的陰離子不同)、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:123引用:3難度:0.6
相似題
  • 1.如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫出。菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)在組裝好裝置后,若要檢驗(yàn)A~D裝置的氣密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中裝入水,然后微熱A,觀察到D中有氣泡冒出,移開酒精燈或松開雙手,D中導(dǎo)管有水柱形成且高度保持不變,說明裝置氣密性良好。
    (2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
     
    。
    (3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
     
    ;發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (4)為了驗(yàn)證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     
    。
    (5)實(shí)驗(yàn)過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實(shí)驗(yàn)證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:23引用:2難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
    Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
     
    與鹽酸反應(yīng)最劇烈,
     
    與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。(填元素符號)
    (2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng),反應(yīng)的離子方程式為:
     
    。
    Ⅱ.利用如圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
    (1)儀器A的名稱為
     

    (2)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律;裝置A、B中所裝藥品分別為
     
    、
     
    。(填序號)但有同學(xué)認(rèn)為該裝置有缺陷,如何改進(jìn)?
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:18引用:2難度:0.5
  • 3.某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng),用圖裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn).請回答下列問題:
    (1)裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    (2)裝置B 的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶內(nèi)應(yīng)盛放的液體是
     
    (填序號)
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④飽和的NaHSO3溶液
    (3)裝置C和D 中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同,但原因卻不同.用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
    (4)裝置D中試管口塞一團(tuán)棉花,棉花中應(yīng)浸有一種液體,這種液體是
     

    (5)實(shí)驗(yàn)完畢,待A中燒瓶內(nèi)液體冷卻后,過濾,向?yàn)V液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍(lán)色.為了證明藍(lán)色只與Cu2+有關(guān),而與其它離子無關(guān),某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),其中對實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎]有意義的是
     
    (填序號)
    ①觀察稀H2SO4 溶液呈無色  ②觀察CuSO4 粉末呈白色  ③稀釋CuSO4溶液,溶液藍(lán)色變淺  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍(lán)色沉淀,過濾,濾液呈無色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過濾,濾液仍顯藍(lán)色
    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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