名校
1 . 某小组探究含Cr元素的化合物间的转化,进行如下实验。
资料:
i.含Cr元素的常见粒子: (橙色)、 (黄色)、CrO5(溶于水,蓝紫色,不稳定)、Cr3+(绿色)、Cr(OH)3(蓝灰色,难溶于水,可溶于强酸、强碱)、(亮绿色)。
ii.H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。
iii.在碱性环境中,O2不能氧化+3价铬元素。
实验操作及现象如表:
(1)已知 (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+。请用化学平衡移动原理解释I中滴入稀硫酸后溶液橙色加深的原因:_____ 。
(2)I中,溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是_____ 。
(3)Ⅱ中,继续滴入NaOH溶液后,又有气泡生成的原因是_____ 。
(4)Ⅱ中,继续滴入NaOH溶液后,预测有Cr(OH)3沉淀生成,但实验时未观察到。
提出假设:在碱性环境中,+3价铬元素被H2O2氧化。
①甲同学设计实验证明假设成立:
取少量I中的绿色溶液,在滴入NaOH溶液前增加一步操作:______ 。然后滴入NaOH溶液,有蓝灰色沉淀生成,继续滴入NaOH溶液,沉淀溶解,溶液变为______ 色。
②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或H2O2的氧化性的影响,设计如图实验。
右侧烧杯的溶液中,氧化剂是_____ 。
开始时灵敏电流计指针不偏转,分别继续进行如下实验。
i.向左侧烧杯中滴入NaOH溶液,出现蓝灰色沉淀,继续缓慢滴入NaOH溶液,灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动),此时左侧的电极反应式为_____ 。
ii.向右侧烧杯中滴入NaOH溶液,有微小气泡生成,灵敏电流计指针向左偏转,左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为_____ 。
(5)由上述实验,与H2O2、与H2O2的氧化性强弱(填“>”或“<”):
酸性条件下,_____ H2O2;碱性条件下, _____ H2O2。
资料:
i.含Cr元素的常见粒子: (橙色)、 (黄色)、CrO5(溶于水,蓝紫色,不稳定)、Cr3+(绿色)、Cr(OH)3(蓝灰色,难溶于水,可溶于强酸、强碱)、(亮绿色)。
ii.H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。
iii.在碱性环境中,O2不能氧化+3价铬元素。
实验操作及现象如表:
装置 | 步骤 | 操作 | 现象 |
2mL0.0125mol•L-1K2Cr2O7溶液 | I | 先滴入稀硫酸至pH≈2,再滴入5滴5%H2O2溶液,振荡 | 溶液橙色加深。滴入H2O2溶液后迅速变为蓝紫色,有气泡生成。稍后,无明显气泡时,溶液由蓝紫色完全变为绿色 |
Ⅱ | 继续缓慢滴入10滴2mol•L-1NaOH溶液,边滴,边振荡 | 又有气泡生成,溶液最终变为黄色 |
(2)I中,溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是
(3)Ⅱ中,继续滴入NaOH溶液后,又有气泡生成的原因是
(4)Ⅱ中,继续滴入NaOH溶液后,预测有Cr(OH)3沉淀生成,但实验时未观察到。
提出假设:在碱性环境中,+3价铬元素被H2O2氧化。
①甲同学设计实验证明假设成立:
取少量I中的绿色溶液,在滴入NaOH溶液前增加一步操作:
②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或H2O2的氧化性的影响,设计如图实验。
右侧烧杯的溶液中,氧化剂是
开始时灵敏电流计指针不偏转,分别继续进行如下实验。
i.向左侧烧杯中滴入NaOH溶液,出现蓝灰色沉淀,继续缓慢滴入NaOH溶液,灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动),此时左侧的电极反应式为
ii.向右侧烧杯中滴入NaOH溶液,有微小气泡生成,灵敏电流计指针向左偏转,左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为
(5)由上述实验,与H2O2、与H2O2的氧化性强弱(填“>”或“<”):
酸性条件下,
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2023-01-07更新
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408次组卷
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4卷引用:北京市中关村中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试题
2 . 资料显示,可以将氧化为。某小组同学设计实验探究被氧化的产物及铜元素的价态。已知:易溶于溶液,发生反应(红棕色);和氧化性几乎相同。
将等体积的溶液加入到n铜粉和m()的固体混合物中,振荡。
实验记录如下:
(1)基态的电子排布式___________ 。
(2)实验Ⅲ所得溶液中,被氧化的铜元素的可能存在形式有(蓝色)或(无色),进行以下实验探究:
步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液,加入,多次萃取、分液。
步骤b.取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色,并逐渐变深。
i.步骤a除去的原理是___________ 。
ii.查阅资料,(无色)容易被空气氧化,用两个离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化:___________ ,___________ 。
(3)上述实验推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是,分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体,洗涤后得到白色沉淀,加入溶液,___________ (填实验现象)。实验Ⅲ中铜被氧化的化学方程式是___________ 。
(4)上述实验结果,仅将氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验,证实了能将氧化为。装置如图所示,a物质为___________ ,b试剂为___________ 。
将等体积的溶液加入到n铜粉和m()的固体混合物中,振荡。
实验记录如下:
实验现象 | ||
实验Ⅰ | 0.01 | 极少量溶解,溶液为淡红色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为淡红色 |
实验Ⅱ | 0.1 | 部分溶解,溶液为红棕色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为红棕色 |
实验Ⅲ | 4 | 完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶解,溶液为深红棕色 |
(2)实验Ⅲ所得溶液中,被氧化的铜元素的可能存在形式有(蓝色)或(无色),进行以下实验探究:
步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液,加入,多次萃取、分液。
步骤b.取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色,并逐渐变深。
i.步骤a除去的原理是
ii.查阅资料,(无色)容易被空气氧化,用两个离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化:
(3)上述实验推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是,分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体,洗涤后得到白色沉淀,加入溶液,
(4)上述实验结果,仅将氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验,证实了能将氧化为。装置如图所示,a物质为
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2023-11-03更新
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274次组卷
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2卷引用:湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校2023-2024学年高三上学期期中联考化学试题
3 . 已知铁离子、氯气、溴均为常见的氧化剂,某化学兴趣小组设计了如图实验探究其氧化性强弱:
(1)装置A中发生反应的离子方程式是_______ 。
(2)整套实验装置存在一处明显的不足,请指出:_______ 。
(3)用改正后的装置进行实验,实验过程如表:
(4)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生新的变化。
D装置中:血红色慢慢褪去。
E装置中:层颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料为:
①请用平衡移动原理(结合上述资料)解释过量时D中溶液血红色褪去的原因:_______ 。
②现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加_______ 溶液,若溶液颜色_______ ,则上述解释是合理的。
小组同学另查得资料为:
③欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入溶液,结果观察到有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步离子方程式解释仅产生白色沉淀的原因:_______ 。
(1)装置A中发生反应的离子方程式是
(2)整套实验装置存在一处明显的不足,请指出:
(3)用改正后的装置进行实验,实验过程如表:
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯 | D装置中:溶液变血红色; E装置中:水层溶液变黄,振荡后,层明显变化;一段时间后 | 氧化性由强到弱的顺序为 |
D装置中:血红色慢慢褪去。
E装置中:层颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料为:
ⅰ.是一个可逆反应。 ⅱ.性质与卤素单质类似。氧化性:。 |
②现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加
小组同学另查得资料为:
ⅲ.和反应生成,呈红色(略带黄色),沸点约5℃,它与水能发生水解反应,且该反应为非氧化还原反应。 ⅳ.、均可溶于水。 |
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入溶液,结果观察到有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步离子方程式解释仅产生白色沉淀的原因:
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4 . 研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性,某小组同学进行如下实验:
已知:
资料1:(橙色)+H2O2(黄色)+2H+ △H=+13.8 kJ/mol;
资料2:+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中为绿色。
(1)试管c和b对比,推测试管c的现象是___________ 。
(2)试管a和b对比,a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明?___________ (填“是”或“否”),理由是___________ 。
(3)对比试管a、b、c的实验现象,可知c(H+)增加时,___________ (填“增大”,“减小”,“不变”)。
(4)试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4,写出此过程中氧化还原反应的离子方程式___________ 。
已知:
资料1:(橙色)+H2O2(黄色)+2H+ △H=+13.8 kJ/mol;
资料2:+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中为绿色。
(1)试管c和b对比,推测试管c的现象是
(2)试管a和b对比,a中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。你认为是否需要再设计实验证明?
(3)对比试管a、b、c的实验现象,可知c(H+)增加时,
(4)试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4,写出此过程中氧化还原反应的离子方程式
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解题方法
5 . 为验证氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
I.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是_________________________________________________ 。
(2)棉花中浸润的溶液为________________________ 。
(3)A中发生反应的化学方程式为_______________________________________ 。
(4)过程Ⅴ中,B溶液中发生反应的离子方程式是_______________________________ 。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+ >SO2的是____________________ (填“甲”“乙”“丙”)。
(6)进行实验过程Ⅴ时,B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。查阅资料:Fe2+(aq) + (aq)FeSO3(s)(墨绿色)。
提出假设:FeCl3与 SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。某同学设计如下实验,证实该假设成立:
①溶液E为__________________ 。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因_____________
实验过程:
I.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是
(2)棉花中浸润的溶液为
(3)A中发生反应的化学方程式为
(4)过程Ⅴ中,B溶液中发生反应的离子方程式是
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 > Fe3+ >SO2的是
过程ⅣB溶液中含有的离子 | 过程Ⅵ B溶液中含有的离子 | |
甲 | 有Fe3+无Fe2+ | 有 |
乙 | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有 |
丙 | 有Fe3+无Fe2+ | 有Fe2+ |
提出假设:FeCl3与 SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。某同学设计如下实验,证实该假设成立:
①溶液E为
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因
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2020-12-02更新
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280次组卷
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3卷引用:云南省昆明市第一中学2023-2024学年高二上学期期中化学试题
名校
解题方法
6 . 某实验小组对分别与、的反应进行实验探究。
实验药品:溶液();溶液();
溶液()。
实验过程
资料:ⅰ.在酸性条件下不稳定,发生反应:
ⅱ.(暗紫色),遇无明显现象
(1)配制溶液时,需要用盐酸酸化,结合离子方程式解释原因:_____ 。
(2)对实验I中现象进行分析:
①查阅资料:可将氧化成,反应的离子方程式是_____ 。
②结合反应速率与平衡移动原理解释实验中先出现紫色,后紫色褪去的原因_____ 。
(3)为探究实验Ⅱ和Ⅲ中紫色褪去快慢不同的原因,设计实验如下:
①试剂X是_____
②由实验Ⅳ和实验Ⅴ得出的结论是_____ 。
实验药品:溶液();溶液();
溶液()。
实验过程
实验编号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
实验操作 | |||
实验现象 | 溶液呈紫色,静置后紫色迅速褪去,久置后出现淡黄色浑浊 | 溶液呈紫色,静置后紫色褪去,久置后不出现淡黄色浑浊 | 溶液呈紫色,静置后紫色缓慢褪去,久置后不出现淡黄色浑浊 |
ⅱ.(暗紫色),遇无明显现象
(1)配制溶液时,需要用盐酸酸化,结合离子方程式解释原因:
(2)对实验I中现象进行分析:
①查阅资料:可将氧化成,反应的离子方程式是
②结合反应速率与平衡移动原理解释实验中先出现紫色,后紫色褪去的原因
(3)为探究实验Ⅱ和Ⅲ中紫色褪去快慢不同的原因,设计实验如下:
实验编号 | Ⅳ | Ⅴ |
实验操作 | ||
实验现象 | 紫色褪去时间 | 紫色褪去时间 |
②由实验Ⅳ和实验Ⅴ得出的结论是
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7 . 请阅读下列信息:
①铬()元素在溶液中主要以(绿色)、(橙色)、(黄色)等形式存在
②
③
④ 平衡常数
⑤上述a、b、c均大于0,完成下列问题:
I.对于离子反应:。某小组用溶液进行下列实验:
(1)①中实验现象:溶液___________ 加深,③中实验现象:溶液___________ 加深。
(2)对比②和④可知___________ (填“酸性”或“碱性”)溶液氧化性较强。
(3)若向④中加入70%溶液至过量,溶液颜色最后变为___________ 。
II.对反应,取溶液进行实验,部分测定数据如下:
(4)到之间用表示该反应的平均反应速率为___________ 。
(5)时溶液的___________ 。
(6)已知在酸性条件下将氧化为,本身被还原为为放热反应,试写出该反应的热化学方程式:___________ 。
①铬()元素在溶液中主要以(绿色)、(橙色)、(黄色)等形式存在
②
③
④ 平衡常数
⑤上述a、b、c均大于0,完成下列问题:
I.对于离子反应:。某小组用溶液进行下列实验:
(1)①中实验现象:溶液
(2)对比②和④可知
(3)若向④中加入70%溶液至过量,溶液颜色最后变为
II.对反应,取溶液进行实验,部分测定数据如下:
时间(s) | 0 | ||||
0 |
(5)时溶液的
(6)已知在酸性条件下将氧化为,本身被还原为为放热反应,试写出该反应的热化学方程式:
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8 . 铬是不锈钢中一种重要的元素,铬的毒性与其存在的价态有关,低价铬对人体基本无害,六价铬比三价铬毒性高100倍,并易被人体吸收且在体内蓄积,有关含铬化合物的相互转化关系如图甲。
回答下列问题:
(1)从图甲中信息判断,Cr(OH)3是___________ 氢氧化物(填“酸性”、“碱性”或“两性”),相关反应的离子方程式为___________ 。
(2)图甲中所示转化过程中需要加入氧化剂的是___________ (填写表示转化过程的小写字母)。
(3)在水溶液中橙色的与黄色的有下列平衡关系:+H2O2+2H+。向K2Cr2O7稀溶液中加入NaOH溶液后,溶液颜色的变化是___________ 。
(4)CrO3具有强氧化性,热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率()随温度的变化如图乙所示。
①三氧化铬在稀硫酸环境中氧化乙醇,CrO3变为绿色的Cr2(SO4)3,乙醇被完全氧化为CO2,则其化学方程式是___________ 。
②图乙中B点所示固体的化学式是___________ 。
回答下列问题:
(1)从图甲中信息判断,Cr(OH)3是
(2)图甲中所示转化过程中需要加入氧化剂的是
(3)在水溶液中橙色的与黄色的有下列平衡关系:+H2O2+2H+。向K2Cr2O7稀溶液中加入NaOH溶液后,溶液颜色的变化是
(4)CrO3具有强氧化性,热稳定性较差,加热时逐步分解,其固体残留率()随温度的变化如图乙所示。
①三氧化铬在稀硫酸环境中氧化乙醇,CrO3变为绿色的Cr2(SO4)3,乙醇被完全氧化为CO2,则其化学方程式是
②图乙中B点所示固体的化学式是
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9 . 高锰酸钾和双氧水都是常见的消毒试剂,在日常生活和工业生产中都有广泛的应用。回答下面问题:
(1)H2O2是一种二元弱酸,与反应的化学方程式为,写出H2O2的电离方程式_______ (只写第一步)。在酸性条件下H2O2的分解速度变大,利用平衡移动的原理进行解释:_______ 。
(2)新型甲醇和O2燃料电池,利用甲醇和水做燃料,装置如下图所示:
①a处的多孔碳电极是_______ (填“正极”或“负极”),发生的电极反应是_____ 。
②b处的多孔碳电极上发生的电极反应____ 。有1mol甲醇发生反应转移的质子数是_____ 。
(3)现有燃料电池,装置如下图所示:
①关闭电键K,电流表指针发生偏转。A电极是Al,写出A电极的电极反应式_______ ,反应后B电极区溶液的pH_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②电子从_______ 电极流向_______ 电极(填“A”或“B”)。
(4)某化学兴趣小组为了探究KMnO4与H2O2氧化性强弱,设计了如下实验装置:
①当闭合电键K时,电流表指针向左偏转,甲烧杯中溶液颜色逐渐变浅,则石墨电极a上发生_______ 反应(填“氧化”或“还原”),石墨电极b上发生的电极反应为_______ 。
②反应一段时间后,向甲烧杯中滴加KOH溶液,同时向乙烧杯中滴加硫酸溶液,发现电流表指针逐渐翻转,最后向右偏转,说明KMnO4与H2O2氧化性与_______ 有关。
(1)H2O2是一种二元弱酸,与反应的化学方程式为,写出H2O2的电离方程式
(2)新型甲醇和O2燃料电池,利用甲醇和水做燃料,装置如下图所示:
①a处的多孔碳电极是
②b处的多孔碳电极上发生的电极反应
(3)现有燃料电池,装置如下图所示:
①关闭电键K,电流表指针发生偏转。A电极是Al,写出A电极的电极反应式
②电子从
(4)某化学兴趣小组为了探究KMnO4与H2O2氧化性强弱,设计了如下实验装置:
①当闭合电键K时,电流表指针向左偏转,甲烧杯中溶液颜色逐渐变浅,则石墨电极a上发生
②反应一段时间后,向甲烧杯中滴加KOH溶液,同时向乙烧杯中滴加硫酸溶液,发现电流表指针逐渐翻转,最后向右偏转,说明KMnO4与H2O2氧化性与
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解题方法
10 . 某小组以FeCl3溶液为研究对象,探究物质之间反应的多样性,进行了如下实验。
Ⅰ.探究FeCl3溶液中的离子平衡和离子反应。
(1)配制50 mL 1.0 mol/L的FeCl3溶液,测其pH约为0.7,即c(H+) = 0.2 mol/L。
①用化学用语解释FeCl3溶液呈酸性的原因___________ 。
②下列实验方案中,能使FeCl3溶液pH升高的是___________ 。
a.加水稀释 b.加入FeCl3固体 c.滴加浓KSCN溶液 d.加入NaHCO3固体
(2)小组同学利用上述FeCl3溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如下:
已知:Zn的性质与Al相似,能发生反应:Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑。
①结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因___________ 。
②用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因___________ 。
(3)为进一步探究上述1.0 mol/L FeCl3溶液中Fe3+和H+氧化性的相对强弱,继续实验并观察到反应开始时现象如下:
小组同学得出结论:在1.0mol/L FeCl3溶液中,Fe3+的氧化性比H+更强。
Ⅱ.探究FeCl3溶液与碱性物质之间的反应。
(4)②中逸出的无色气体是___________ (写化学式)。
(5)对于③中的实验现象,同学们有诸多猜测,继续进行实验:
ⅰ.甲组:取③中反应后溶液少许,滴入稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。得出结论:FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应,离子方程式是___________ 。
ⅱ.乙组:认为甲组的实验不严谨,重新设计并进行实验,证实了甲组的结论是正确的。其实验方案是___________ 。
(6)受上述实验启发,小组同学对pH≈8的1mol/L NaF溶液与FeCl3溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验:
i.⑤的实验目的是___________ 。
ⅱ.为探究④中溶液变无色的原因,进行了如下实验:
资料显示: FeF3溶液为无色。
请用化学平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因___________ 。
(7)根据以上实验,FeCl3溶液与碱性物质之间反应的多样性与___________ 有关。
Ⅰ.探究FeCl3溶液中的离子平衡和离子反应。
(1)配制50 mL 1.0 mol/L的FeCl3溶液,测其pH约为0.7,即c(H+) = 0.2 mol/L。
①用化学用语解释FeCl3溶液呈酸性的原因
②下列实验方案中,能使FeCl3溶液pH升高的是
a.加水稀释 b.加入FeCl3固体 c.滴加浓KSCN溶液 d.加入NaHCO3固体
(2)小组同学利用上述FeCl3溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如下:
操作 | 现象 |
向反应瓶中加入6.5g锌粉,然后加入50mL 1.0 mol/L的FeCl3溶液,搅拌 | 溶液温度迅速上升,稍后出现红褐色沉淀,同时出现少量气泡;反应一段时间后静置,上层溶液为浅绿色 |
收集检验反应过程中产生的气体 | 集气管口靠近火焰,有爆鸣声 |
①结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因
②用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因
(3)为进一步探究上述1.0 mol/L FeCl3溶液中Fe3+和H+氧化性的相对强弱,继续实验并观察到反应开始时现象如下:
操作 | 现象 |
将5 mL 1.0 mol/L的FeCl3溶液与0.65 g锌粉混合 | 溶液温度迅速上升,开始时几乎没有气泡 |
将 | 溶液中立即产生大量气泡 |
Ⅱ.探究FeCl3溶液与碱性物质之间的反应。
(4)②中逸出的无色气体是
(5)对于③中的实验现象,同学们有诸多猜测,继续进行实验:
ⅰ.甲组:取③中反应后溶液少许,滴入稀盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。得出结论:FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应,离子方程式是
ⅱ.乙组:认为甲组的实验不严谨,重新设计并进行实验,证实了甲组的结论是正确的。其实验方案是
(6)受上述实验启发,小组同学对pH≈8的1mol/L NaF溶液与FeCl3溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验:
实验操作 及现象 | ④向2 mL 0.2 mol/LFeCl3溶液中滴入2 mL 1 mol/LNaF溶液,溶液变无色 |
⑤向2 mL 0.2 mol/LFeCl3溶液中滴入2 mL蒸馏水,溶液颜色变浅 |
ⅱ.为探究④中溶液变无色的原因,进行了如下实验:
资料显示: FeF3溶液为无色。
请用化学平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因
(7)根据以上实验,FeCl3溶液与碱性物质之间反应的多样性与
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