某化学小组探究酸性条件下NO3-、SO42-、Fe3+三种微粒的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验).(忽略氧气对反应的影响)
实验记录如下:
实验序号 | 实验操作 | 实验现象 |
I | 向A装置中通入一段时间的SO2气体. | A中黄色溶液迅速变成深红棕色,最终变为浅绿色. |
II | 取出少量A装置中的溶液,先加入KSCN溶液,再加入BaCl2溶液. | 加入KSCN溶液后溶液不变色,再加入BaCl2溶液产生白色沉淀. |
III | 打开活塞a,将过量稀HNO3加入装置A中,关闭活塞a. | A中浅绿色溶液最终变为黄色. |
IV | 取出少量A装置中的溶液,加入KSCN溶液;向A装置中注入空气. | 溶液变为红色;液面上方有少量红棕色气体生成. |
(1)配制FeCl3溶液时,常常加入盐酸,目的是(用化学用语和简单文字叙述):
铁离子水解:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入盐酸,增大c(H+),平衡左移,抑制Fe3+水解

铁离子水解:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入盐酸,增大c(H+),平衡左移,抑制Fe3+水解
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(2)资料表明,Fe3+能与SO2结合形成深红棕色物质Fe(SO2)63+,反应方程式为:Fe3++6SO2⇌Fe(SO2)63+.请用化学平衡移动原理解释实验I中溶液颜色变化的原因
Fe3+和SO2生成红棕色的Fe(SO2)63+反应速率较快:Fe3++6SO2
Fe(SO2)63+;而反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反应缓慢,但是反应限度较大,使溶液中c(Fe3+)降低,平衡逆向移动,红棕色逐渐褪去,最终得到浅绿色溶液

Fe3+和SO2生成红棕色的Fe(SO2)63+反应速率较快:Fe3++6SO2
Fe(SO2)63+;而反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反应缓慢,但是反应限度较大,使溶液中c(Fe3+)降低,平衡逆向移动,红棕色逐渐褪去,最终得到浅绿色溶液
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(3)实验II中发生反应的离子方程式是
Ba2++SO42-=BaSO4↓
Ba2++SO42-=BaSO4↓
.(4)实验III中,浅绿色溶液变为黄色的原因是
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
.(5)实验IV中液面上方有少量红棕色气体生成,发生反应的方程式是
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2
.(6)综合上述实验得出的结论是:在酸性条件下,氧化性强弱是:NO3->Fe3+>SO42-.请从微粒变化的角度解释
实验II中溶液中检出Fe2+和SO42-,说明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42-;实验III中溶液变黄色、IV中检出Fe3+和NO生成,说明酸性条件下NO3-氧化Fe2+,氧化性NO3->Fe3+;所以,在酸性条件下,氧化性强弱是:NO3->Fe3+>SO42-
实验II中溶液中检出Fe2+和SO42-,说明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42-;实验III中溶液变黄色、IV中检出Fe3+和NO生成,说明酸性条件下NO3-氧化Fe2+,氧化性NO3->Fe3+;所以,在酸性条件下,氧化性强弱是:NO3->Fe3+>SO42-
.【考点】性质实验方案的设计.
【答案】铁离子水解:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入盐酸,增大c(H+),平衡左移,抑制Fe3+水解;Fe3+和SO2生成红棕色的Fe(SO2)63+反应速率较快:Fe3++6SO2
Fe(SO2)63+;而反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+反应缓慢,但是反应限度较大,使溶液中c(Fe3+)降低,平衡逆向移动,红棕色逐渐褪去,最终得到浅绿色溶液;Ba2++SO42-=BaSO4↓;3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;2NO+O2=2NO2;实验II中溶液中检出Fe2+和SO42-,说明Fe3+氧化SO2生成SO42-,氧化性Fe3+>SO42-;实验III中溶液变黄色、IV中检出Fe3+和NO生成,说明酸性条件下NO3-氧化Fe2+,氧化性NO3->Fe3+;所以,在酸性条件下,氧化性强弱是:NO3->Fe3+>SO42-


【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:54引用:4难度:0.3
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