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某小組進行如下實驗:向0.1mol?L-1FeCl3溶液中通入SO2或加入Na2SO3溶液,均得到紅色溶液。
已知:溶液中+4價含硫微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH變化的曲線如圖所示。

I.推測Fe3+與溶液中的某種+4價含硫微粒形成了紅色的配離子。設(shè)計如下實驗(均在常溫下進行):
實驗 溶液1(1mL) 溶液2(10mL) 現(xiàn)象
A 0.1mol?L-1FeCl3溶液 SO2的飽和溶液 溶液1與溶液2混合后,實驗A、B、C所得溶液紅色依次加深
B 0.1mol?L-1FeCl3溶液 SO2的飽和溶液,用NaOH固體調(diào)pH=5.0
C 0.1mol?L-1FeCl3溶液
SO2的飽和溶液,用NaOH固體調(diào)pH=10
SO2的飽和溶液,用NaOH固體調(diào)pH=10
(1)將上述實驗補充完整。
(2)配離子的配體為SO32-的實驗證據(jù)是
隨著c(SO32-)增大,溶液紅色加深
隨著c(SO32-)增大,溶液紅色加深
。
II.探究pH對FeCl3和Na2SO3反應(yīng)的影響。設(shè)計如下實驗:
序號 實驗a 實驗b
方案 5mL酸化的0.1mol?L-1FeCl3與2mL0.1mol?L-1Na2SO3混合得紅色溶液,測得pH=1.7 5mL酸化的0.1mol?L-1FeCl3與2mL0.1mol?L-1Na2SO3混合得紅色溶液,加幾滴濃鹽酸,調(diào)pH=1.3
現(xiàn)象 放置10分鐘后,溶液紅色均褪去,實驗b中溶液褪色更快。經(jīng)檢驗,褪色后的溶液中均存在Fe2+。
(3)探究實驗b中溶液褪色更快的原因:
i.甲認(rèn)為pH降低,有利于Fe3+氧化SO32-,導(dǎo)致實驗b中溶液褪色更快。
①從電極反應(yīng)的角度,進行理論分析:還原反應(yīng)為:Fe3++e-═Fe2+氧化反應(yīng)為:
SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+
。
②已知上述實驗條件下pH對Fe3+的氧化性幾乎沒有影響。從平衡移動的角度判斷pH對SO32-還原性的影響是
減弱
減弱
(填“增強”或“減弱”)。
③通過理論分析,甲認(rèn)為其猜測
不成立
不成立
(填“成立”或“不成立”),并進一步實驗,獲得了證據(jù)。實驗方案為:反應(yīng)相同時間,分別取實驗a和b中的溶液,檢測
Fe2+
Fe2+
濃度(填離子符號),比較其大小關(guān)系。
ii.乙猜測pH降低,有利于
O2
O2
氧化SO32-,導(dǎo)致實驗b中溶液褪色更快。
④將乙的假設(shè)補充完整
pH降低不利于O2氧化SO32-
pH降低不利于O2氧化SO32-
(填化學(xué)式)。
⑤乙設(shè)計實驗進行驗證:
取10mL0.1mol?L-1Na2SO3溶液加硫酸調(diào)pH=1.7,用KMnO4溶液滴定,消耗體積為V1。另取一份相同的溶液放置10分鐘后,再用KMnO4溶液滴定,消耗體積為V2。前后差值(V1-V2)為ΔVa。用同樣的方法對10mL0.1mol?L-1Na2SO3(含H2SO4)pH=1.3進行滴定,消耗KMnO4溶液前后體積差值為ΔVb。經(jīng)對比可知,ΔVa>ΔVb,由此得出的實驗結(jié)論是
乙猜測不成立
乙猜測不成立
。
(4)綜合上述分析,pH降低,有利于
SO32-與H+
SO32-與H+
反應(yīng)的發(fā)生,導(dǎo)致實驗b中溶液褪色更快。

【答案】SO2的飽和溶液,用NaOH固體調(diào)pH=10;隨著c(SO32-)增大,溶液紅色加深;SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+;減弱;不成立;Fe2+;O2;pH降低不利于O2氧化SO32-;乙猜測不成立;SO32-與H+
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:102引用:2難度:0.6
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    a.向廣口瓶內(nèi)注入足量熱NaOH溶液,將盛有一定質(zhì)量的純鐵粉的小燒杯放入瓶中.
    b.關(guān)閉止水夾,點燃紅磷,伸入瓶中,塞好膠塞.
    c.待紅磷充分燃燒,一段時間后打開分液漏斗旋塞,向燒杯中緩慢滴入一定量的4mol?L-1的稀硝酸,鐵粉完全溶解.
    氣體產(chǎn)物成分探究
    (1)實驗前如何檢查該裝置的氣密性?
     

    (2)燃燒紅磷的目的是
     

    (3)為證明氣體產(chǎn)物為NO,步驟c后還缺少的一步主要操作是
     

    產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)探究:
    (4)提出合理假設(shè):
    假設(shè)1:產(chǎn)物中只有+2價鐵;假設(shè)2:
     
    ,
    假設(shè)3:產(chǎn)物中既有+2價鐵,又有+3價鐵.
    (5)設(shè)計實驗方案,驗證假設(shè)1成立(寫出實驗操作步驟現(xiàn)象和結(jié)論):
     

    問題討論:
    (6)廣口瓶中熱NaOH溶液的主要作用是
     
    .若假設(shè)3成立,且所得溶液中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:1時,則對應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:63引用:5難度:0.3
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    發(fā)布:2024/11/17 13:0:1組卷:351引用:7難度:0.5
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    2Fe+6H2SO4(濃) 
     Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O.請你參與探究并回答相關(guān)問題.
    ①檢查裝置氣密性后,將過量的鐵屑和一定量的濃硫酸放入燒瓶,塞緊橡皮塞,開始計時.t1時開始加熱,在鐵屑表面逐漸產(chǎn)生氣泡,當(dāng)有大量氣泡產(chǎn)生時,控制反應(yīng)溫度基本不變.甲同學(xué)將收集到的氣體體積與時間的關(guān)系粗略地表示為圖2.
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    ;
    t1~t2時間段,反應(yīng)生成的氣體是
     

    ②t2時,取少量反應(yīng)液,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈現(xiàn)血紅色.若再滴加過量新制氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去.同學(xué)們對紅色褪去的原因提出各自的假設(shè).乙同學(xué)的假設(shè)是:溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài).你的另一種假設(shè)是
     
    ;為了驗證你的假設(shè),請設(shè)計一種簡便的實驗方案
     

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    a
    b
    的取值范圍是
     
    ;若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1,則
    a
    b
    的值為
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:56引用:5難度:0.1
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