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9.某同學為了驗證Fe3+是否能氧化H2SO3生成了SO42-,他用50mL0.1mol/LFeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣,再進行以下實驗:
(1)向FeCl3溶液中通入一定量的SO2,反應的離子方程式:SO2+2H20+2Fe3+=2Fe2++SO42-+4H+
(2)檢驗吸收液中SO42-的方法:取少量樣品溶液于試管中,先滴入足量的稀鹽酸,再滴入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成
(3)吸收液中除了含有H+、Cl-、SO42-以外,對其它成份(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能組合進行探究:
①提出假設.
假設1:溶液中存在Fe3+、Fe2+
假設2:溶液中存在Fe2+、H2SO3
假設3:溶液中存在Fe2+而不存在H2SO3 (二者恰好完全反應).
②設計方案、進行實驗,驗證假設.請在表中寫出實驗步驟以及預期現象和結論(可以不填滿).限選實驗試劑和儀器:試管、滴管、0.1moL•L-1KMnO4、0,.1moL•L-1KSCN溶液、品紅溶液.
實驗步驟預期現象和結論
步驟1:用試管取樣品溶液2~3mL,再用滴管取LKSCN溶液,向試管中滴入1~2滴0.1mol/LKSCN溶液(1)若出現紅色,則假設1成立;
(2)若未出現紅色,則假設2或假設3成立.

步驟2:另取2~3mL樣品溶液于試管中滴入1~2mL品紅稀溶液

1若品紅溶液紅色褪色,假設2成立;
2若品紅溶液不褪色,結合步驟1中的(2)則假設3成立

分析 (1)二氧化硫可以被三價鐵氧化為硫酸根離子,三價鐵自身被還原為亞鐵離子,結合原子守恒分析,化合價升高元素所在的產物是氧化產物;
(2)硫酸根可以和鋇離子反應生成白色沉淀,但是要排除碳酸根的干擾;
(3)三價鐵離子具有氧化性,亞硫酸具有還原性,二者不能組合,三價鐵能使硫氰酸鉀顯紅色,二氧化硫能使品紅褪色,據此來分析存在的微粒.

解答 解:(1)二氧化硫可以被三價鐵氧化為硫酸根離子,三價鐵自身被還原為亞鐵離子,所以產物有氯化亞鐵和硫酸以及鹽酸,反應的離子方程式為SO2+2H20+2Fe3+=2Fe2++SO42-+4H+
故答案為:SO2+2H20+2Fe3+=2Fe2++SO42-+4H+
(2)Fe3+能夠把H2SO3氧化成SO42-,溶液中存在硫酸根離子,證明反應發生了,硫酸根可以和鋇離子反應生成白色沉淀,但是要排除碳酸根的干擾,所以硫酸根的檢驗方法是:取少量樣品溶液于試管中,先滴入足量的稀鹽酸,再滴入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,
故答案為:取少量樣品溶液于試管中,先滴入足量的稀鹽酸,再滴入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成;
(3)①三價鐵離子具有氧化性,亞硫酸具有還原性,二者不能組合,所以假設2:溶液中存在Fe2+、H2SO3,故答案為:Fe2+、H2SO3
②三價鐵能使硫氰酸鉀顯紅色,亞硫酸中的二氧化硫能使品紅褪色,檢驗三價鐵可以將0.1mol/LKSCN溶液1~2滴加到待測樣品中,檢驗亞硫酸可以將品紅滴到樣品中,驗證時不能使用KMnO4溶液,因它可以同時氧化Fe2+和H2SO3,由于用FeCl3溶液吸收制取SO2氣體,Fe3+可以氧化H2SO3,故Fe3+與H2SO3不能共存,溶液中有H2SO3就一定有Fe2+.所以用品紅驗證了H2SO3的存在就不必再驗證Fe2+
故答案為:

實驗步驟預期現象和結論
步聚1:向試管中滴入1~2滴0.1mol/LKSCN溶液
步驟2:另取2~3mL樣品溶液于試管中滴入1~2mL品紅稀溶液1若品紅溶液紅色褪色,假設2成立;
2若品紅溶液不褪色,結合步驟1中的(2)則假設3成立

點評 本題考查物質組成與性質的實驗探究,為高頻考點,把握物質的性質、氧化還原反應原理、離子檢驗等為解答的關鍵,側重分析與實驗能力的考查,題目難度中等.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)反應過程的能量變化如圖所示.已知1mol SO2(g)氧化為1mol SO3(g)的△H=-99kJ•mol-1.請回答下列問題:
(1)圖中A、C分別表示反應物總能量,生成物總能量,E的大小對該反應的反應熱無(填“有”或“無”)影響.該反應通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點降低(填“升高”還是“降低”),△H不變(填“變大”、“變小”或“不變”),理由是因為催化劑可以降低反應的活化能,但不能改變反應物的總能量和生成物的總能量之差,即不改變反應熱.
(2)圖中△H=-198KJ•mol-1
(3)V2O5的催化循環機理可能為:V2O5氧化SO2時,自身被還原為四價釩化合物;四價釩化合物再被氧氣氧化為V2O5.寫出該催化循環機理的化學方程式SO2+V2O5=SO3+2VO2、4VO2+O2=2V2O5

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20.某實驗小組依據反應AsO43-+2H++2I-?AsO33-+I2+H2O設計如圖原電池,探究pH對AsO43-氧化性的影響.測得輸出電壓與pH的關系如圖.下列有關敘述錯誤的是(  )
A.a點時,鹽橋中K+向左移動
B.b點時,反應處于化學平衡狀態
C.c點時,正極的電極反應為AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O
D.pH>0.68時,氧化性I2>AsO43-

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17.用鉑作電極電解1 000mL 0.1mol/L AgNO3溶液,通電一段時間后關閉電源,測得溶液的質量減少了13.4g.請回答:
(1)寫現電解過程中陰極反應的電極反應式Ag++e-=Ag、2H++2e-=H2
(2)電解過程中流經外電路的電子數目為0.3NA
(3)若電解前后溶液體積不變,則電解后溶液的pH為1
(4)加入0.05molAg2O、0.1molH2O使電解液徹底復原(填具體物質及其物質的量).

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4.取m g AgNO3固體粉末充分加熱,得到b g Ag和a L NO2與O2的混合氣體,將氣體用足量水吸收,剩余氣體的體積為c L,下列結論一定正確的是(  )
A.混合氣體中NO與O2的體積之比為4:1
B.水吸收后的剩余氣體是O2,且c=$\frac{a}{6}$
C.取m g AgNO3溶于水再加足量鹽酸可生成沉淀$\frac{2a}{3×22.4}$×143.5g
D.水吸收后所得溶液中HNO3的物質的量濃度為$\frac{b}{108}$mol•L-1

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13.某學生利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應.其中A、F分別為氨氣和氯氣的發生裝置,C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應的裝置.

連接順序是左邊是:A→B→C  右邊是(從右向左)F→E→D→C
①裝置A中發生反應的化學方程式:NH3•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O.
②虛線框內應添加必要的除雜裝置,請從如圖的備選裝置中選擇,并將編號填入下列空格:BⅠ,DⅡ,EⅢ.(均填編號)
③氯氣和氨氣在常溫下相混就會反應,裝置C內出現濃厚的白煙并在容器內壁凝結,同時還生成一種無色的氣體,寫出C裝置中發生反應的化學方程式8NH3+3C12=6NH4C1+N2
④從裝置C的出氣管口處逸出的尾氣可能含有污染環境的氣體,寫出處理有色氣體的離子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.

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19.在恒溫恒壓的密閉容器中投入2molSO2和1molO2,發生反應:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g).當達到平衡時,測得SO3體積分數為w%.現在相同條件下,令a、b、c分別表示起始的SO2、O2和SO3的物質的量.為達到等效平衡,則下列關于a、b、c的取值正確的是(  )
 abc
A211
B110
C101
D012
A.AB.BC.CD.D

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15.烯烴、一氧化碳、氫氣在催化劑的作用下生成醛的反應稱為羧基合成,也叫烯烴的醛化反應,由乙烯到丙醛的反應為CH2=CH2+CO+H2→CH3CH2CHO.由分子式為C5H10的烯烴進行醛化反應得到的醛的同分異構體可能有(  )
A.4種B.6種C.7種D.8種

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16.2015 年12 月7 日,北京市發布了霧霾紅色預警,產生霧霾的主要污染源是汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NO 等物質),汽車燃料中一般不含氮元素.根據敘述回答下列問題:
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(2)汽車尾氣中的SO2是一種常用工業漂白劑,與SO2 一樣有漂白作用的物質還有過氧化鈉、過氧化氫、臭氧、次氯酸
(3)SO2也是形成酸雨的主要物質,現有一份雨水樣品,每隔一段時間測定其pH,所得數據如
下表:
時間/h01
pH4.74.64.564.55
分析數據,完成下列問題:
①雨水樣品的pH 變化的原因是(用化學方程式表示):SO2+H2O?H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4或2SO2+2H2O+O2=2H2SO4
②如果將剛取樣的上述雨水樣品和自來水混合(已知Cl2+SO2+2H2O═H2SO4+2HCl),pH 將變小
(填“大”或“小”).
(4)治理汽車尾氣的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個催化轉換器,它能使CO 與NO 反應生成可參與大氣生態環境循環的無毒氣體,請寫出CO 與NO 反應的化學方程2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$N2+2CO2式.

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