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题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:240 题号:10496121
某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,装置如下图所示。

已知:
i.Fe(HSO3)2+离子为红棕色,它可以将Fe3+还原为Fe2+
ii.生成Fe(HSO3)2+离子的反应为:Fe3+ +HSOFe(HSO3)2+
步骤一:实验准备:
如上图连接装置,并配制100mL 1.0 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化),测其pH约为1,取少量装入试管D 中。
(1)配制100mL1.0 mol·L-1 FeCl3溶液用到的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、胶头滴管和______,装置C的作用为:________________
(2)用离子方程式解释1.0 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化)pH=1的原因:________
步骤二:预测实验
(3)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色。
该小组同学预测的理论依据为:________________
步骤三:动手实验
(4)当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。
①SO2与FeCl3溶液反应生成了Fe(HSO3)2+离子的实验证据为:__________。证明浅绿色溶液中含有Fe2+的实验操作为:_____________
②为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了如下实验。
实验I往5mL1mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。微热3 min,溶液颜色变为浅绿色。
实验II往5mL重新配制的1mol·L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色。

综合上述实验探究过程,得出的结论为:____________
步骤四:反思实验:
(5)在制备SO2的过程中,同学们发现,使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快,分析其中的原因是_________
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请回答:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式_______________________________
(2)棉球中NaOH 溶液的作用是_______________________________,写出该反应离子方程式_______________________________
(3)为了验证SO2是酸性氧化物,洗气瓶②中可选择的试剂是_____
A.酸性高锰酸钾试液          B.无色酚酞试液             C.澄清石灰水        D.碘水
(4)下列说法正确的是_____
A.实验开始时,只需打开分液漏斗的旋塞,即可使液体顺利滴下
B.先向装置中加入试剂(药品),再进行气密性检查
C.实验开始后,洗气瓶①和③中溶液均褪色,两者均可证明SO2具有漂白性
D.实验开始后,洗气瓶④中可观察到白色沉淀产生,该现象可说明SO2具有还原性
(5)二氧化硫排放到空气中,可形成酸雨,含亚硫酸的酸雨久置后pH_____(增大、减小或不变)。你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是_____
①少用煤作燃料;   ②把工厂烟囱造高;     ③燃料脱硫; ④在已酸化的土壤中加石灰;⑤开发新的能源。
A.②③       B.②③⑤       C.①③⑤       D.①③④⑤
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(1)“灼烧”时Cu2S转化为Cu,该反应中每生成6.4g的Cu,转移电子的物质的量为_______
(2)“酸溶”过程中,红色固体A被溶解的离子方程式为_______
(3)为检验溶液C中不含有Fe3,而只含有Fe2,应进行的实验操作和现象为_______
(4)固体D、氧气和稀硫酸反应的离子方程式为_______
(5)若称取12.0g废弃矿石经过上述流程最终得到2.50g胆矾,则废弃矿石中铜元素的含量(质量分数)为_______%。(假设过程中没有铜元素损失,计算结果保留三位有效数字)
(6)加热FeSO4固体可发生分解反应,为探究分解产物,将FeSO4固体放在图所示的装置A中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为_______(填标号)。
a.品红  b.NaOH  c.BaCl2  d.Ba(NO3)2  e.浓硫酸
②写出FeSO4固体高温分解反应的化学方程式_______
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某化学兴趣小组同学模拟该流程设计了如下实验装置:

回答下列问题:
(1)双球管a处的液体可用来检验I中的反应是否发生,选用的试剂是______(填字母)
a、品红溶液            b、NaOH溶液                    c、稀硫酸
若要停止I中的化学反应,除停止加热外,还要采取的操作是___________________
(2)加热I,使反应完全,发现浸入液面下的铜丝变黑,甲同学对黑色生成物提出如下假设:①可能是Cu2O;②可能是CuO;③可能是CuS;④CuS和CuO的混合物。乙同学提出假设①一定不成立,该同学的依据是____________________________________;丙同学做了如下实验来验证黑色物质的组成:

基于上述假设分析,原黑色物质的组成为____________________(填化学式)。
(3)II中发生反应的化学方程式为_____________________,实验中通入的SO2不能过量,可能的原因是______________________________________________________
(4)丁同学提出上述实验装置的设计存在不足,建议在I上_____________;在I、II之间增加_____________
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