16.有資料介紹Fe3+在水溶液中通常以水合離子形式存在,[Fe(H2O)6]3+幾乎無色.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)室Fe(NO33和FeCl3溶液呈黃色的原因產(chǎn)生了疑問,進(jìn)一步查閱資料發(fā)現(xiàn):
①[Fe(H2O)6]3++H2O?[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黃色)+nH3O+(n=1~6);
②[FeCl4(H2O)2]-為黃色.
他們進(jìn)行了如下探究實(shí)驗(yàn).請(qǐng)回答下列問題:
【實(shí)驗(yàn)I】如圖1:

(1)你認(rèn)為Fe(NO33溶液呈黃色的原因是[Fe(H2O)6]3+水解產(chǎn)生了[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n
(2)你認(rèn)為FeCl3溶液呈黃色主要是含有[FeCl4(H2O)2]-微粒,理由:試管②、④中加入等量的HNO3后,②中溶液褪色,而④中溶液仍呈黃色.
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】
已知透光率越大,溶液顏色越淺.用色度計(jì)分別測(cè)定0.5mol•L-1 Fe(NO33和FeCl3溶液在不同溫度下的透光率如圖2所示.
(3)隨著溫度升高,F(xiàn)e(NO33溶液透光率逐漸減小的原因是溫度升高,導(dǎo)致平衡[Fe(H2O)6]3++nH2O?[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n+nH3O+正向移動(dòng),[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n濃度增大,溶液顏色加深.
(4)FeCl3溶液透光率隨溫度升高而減小的幅度明顯大于Fe(NO33溶液,其原因用離子方程式表示::[Fe(H2O)6]3++4Cl-?[FeCl4(H2O)2]-+4H2O,該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”).
【實(shí)驗(yàn)Ⅲ】
該實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)還設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證(4)中結(jié)論.
(5)取試管②中無色溶液,滴加幾滴B(從下列選項(xiàng)中選擇最佳試劑,填寫字母序號(hào)),通過現(xiàn)象能證明(4)中結(jié)論正確.
A.Fe(NO33溶液 B.NaCl溶液 C.NaNO3溶液   D.FeCl3溶液.

分析 (1)根據(jù)信息:①硝酸鐵中存在:[Fe(H2O)6]3++H2O?[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黃色)+nH3O+來判斷;
(2)氯化鐵中存在的[FeCl4(H2O)2]-為黃色;
(3)溶液的透光率和溶液中有顏色的離子的濃度大小之間有關(guān)系,根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響知識(shí)來回答;
(4)FeCl3溶液中存在:[Fe(H2O)6]3++4Cl-?[FeCl4(H2O)2]-+4H2O,據(jù)平衡移動(dòng)原理來回答;
(5)平衡[Fe(H2O)6]3++4Cl-?[FeCl4(H2O)2]-+4H2O中,增加氯離子濃度,可以引起化學(xué)平衡的移動(dòng),據(jù)此回答.

解答 解:(1)根據(jù)信息:①硝酸鐵中存在:[Fe(H2O)6]3++H2O?[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黃色)+nH3O+,F(xiàn)e(NO33溶液呈黃色的原因是[Fe(H2O)6]3+水解產(chǎn)生了黃色的[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n,
故答案為:[Fe(H2O)6]3+水解產(chǎn)生了[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n;
(2)FeCl3溶液呈黃色主要是發(fā)生:[Fe(H2O)6]3++4Cl-?[FeCl4(H2O)2]-+4H2O,由于含有[FeCl4(H2O)2]-的緣故,因?yàn)椋涸嚬堍、④中加入等量的HNO3后,②中溶液褪色,而④中溶液仍呈黃色,
故答案為:[FeCl4(H2O)2]-;試管②、④中加入等量的HNO3后,②中溶液褪色,而④中溶液仍呈黃色;
(3)溶液的透光率和溶液中有顏色的離子的濃度大小之間有關(guān)系,溫度升高,導(dǎo)致平衡[Fe(H2O)6]3++nH2O?[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n+nH3O+正向移動(dòng),[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n濃度增大,溶液顏色加深;
故答案為:溫度升高,導(dǎo)致平衡[Fe(H2O)6]3++nH2O?[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n+nH3O+正向移動(dòng),[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n濃度增大,溶液顏色加深;
(4)FeCl3溶液中存在:[Fe(H2O)6]3++4Cl-?[FeCl4(H2O)2]-+4H2O,溫度升高,有色離子濃度增加程度大,說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),F(xiàn)eCl3溶液透光率隨溫度升高而減小的幅度明顯大于Fe(NO33溶液,
故答案為:[Fe(H2O)6]3++4Cl-?[FeCl4(H2O)2]-+4H2O;吸熱;
(5)平衡[Fe(H2O)6]3++4Cl-?[FeCl4(H2O)2]-+4H2O中,增加氯離子濃度,可以引起化學(xué)平衡正向移動(dòng),有色離子濃度增加,進(jìn)而說明FeCl3溶液透光率隨溫度升高而減小的幅度明顯大于Fe(NO33溶液,但是不能陰極鐵離子,其鐵離子的黃色會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果,
故答案為:B.

點(diǎn)評(píng) 本題是一道關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用知識(shí)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)探究題,考查學(xué)生分析和解決問題的能力,題目難度較大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.以下說理不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖牵ā 。?table class="qanwser">A.二氯甲烷只有一種,說明甲烷分子是立體結(jié)構(gòu)B.2-丁烯四個(gè)碳原子共平面,說明乙烯分子是平面結(jié)構(gòu)C.苯乙炔分子中所有原子共平面,說明乙炔分子中原子在一條直線上D.鄰二甲苯只有一種,說明苯分子中不存在單雙鍵交替的碳碳鍵.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列有關(guān)NaClO和NaCl混合溶液的敘述不正確的是( 。
A.該溶液與K+、NO3-、OH-可以大量共存
B.該溶液顯堿性的原因?yàn)镃lO-+H2O?HClO+OH-
C.向該溶液中滴入少量FeSO4溶液,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++ClO-+2H+═Cl-+2Fe3++H2O
D.向該溶液中加入濃鹽酸,每產(chǎn)生1molCl2,轉(zhuǎn)移電子約為6.02×1023個(gè)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.已知化學(xué)反應(yīng)為aA+bB?dD+eE,反應(yīng)物A與B反應(yīng)生成D和E的反應(yīng)速率滿足公式v=k•c(A)a•c(B)b,k是速率常數(shù).
(1)通常人肺血液中O2的溶解濃度達(dá)1.6×10-6 mol•L-1,而其中血紅蛋白的濃度穩(wěn)定在8×10-6 mol•L-1.設(shè)速率常數(shù)k=2.1×106L•mol-1•s-1(37℃),則氧血紅蛋白(HbO2)的生成速率為2.69×10-5mol/(L•s).
(2)在HbCO中血紅蛋白(Hb)與一氧化碳(CO)的結(jié)合力比HbO2中血紅蛋白(Hb)與氧氣(O2)的結(jié)合力大200倍.在CO中毒的情況下,需要將HbO2的生成速率提高到1.1×10-4 L•mol-1•s-1,這時(shí)所需O2的濃度是6.55×10-6mol/L.(設(shè)血液中血紅蛋白的濃度恒定),如果血液中氧濃度與進(jìn)入肺的氧分壓成正比,試提出一個(gè)實(shí)際可行的解決問題的方案讓病人吸入富氧空氣或純氧.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是( 。
A.羥基的電子式 B.丙烯的球棍模型 
C.乙炔的電子式 D.乙酸的實(shí)驗(yàn)式  C2H4O2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.某興趣小組設(shè)計(jì)SO2實(shí)驗(yàn)方案做以下化學(xué)實(shí)驗(yàn).
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)方案一
(1)將SO2通入水中形成“SO2─飽和H2SO3溶液”體系,此體系中存在多個(gè)含硫元素的平衡,分別用平衡方程式表示為SO2(g)?SO2(aq)、SO2+H2O?H2SO3、H2SO3?H++HSO3-、HSO3-?H++SO32-
(2)已知:葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化劑[我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2014)規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量≤0.25g/L].
利用SO2的漂白性檢測(cè)干白葡萄酒(液體為無色)中的SO2或H2SO3.設(shè)計(jì)如圖1的實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色,原因?yàn)椋焊砂字卸趸蚧騺喠蛩岷刻伲?br />Ⅱ.實(shí)驗(yàn)方案二
如圖2是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫出.

(1)裝置B中試劑X是濃硫酸,裝置D中盛放NaOH溶液的作用是吸收未反應(yīng)的SO2,防止污染空氣.
(2)關(guān)閉彈簧夾2,打開彈簧夾1,注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體,檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是將帶火星的木條放在D試管口處,看木條是否復(fù)燃.
(3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入E、F中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為E中溶液藍(lán)色褪去;發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+
Ⅲ.實(shí)驗(yàn)方案三
用電化學(xué)法模擬工業(yè)處理S02.將硫酸工業(yè)尾氣中的S02通入圖3裝置(電極均為惰性材料)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可用于制備硫酸,同時(shí)獲得電能:
(1)M極發(fā)生的電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e -═SO42-+4H+
(2 )若使該裝置的電流強(qiáng)度達(dá)到2.0A,理論上每分鐘應(yīng)向負(fù)極通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為0.014L(已知:1個(gè)e所帶電量為1.6×10-19C).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列反應(yīng)的離子方程式不正確的是( 。
A.Ba(OH)2溶液中加入過量Al2(SO43溶液:3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-═3 BaSO4↓+2Al(OH)3
B.將少量CO2通入NaClO溶液中:ClO-+CO2+H2O═HCO3-+HClO (已知:次氯酸的Ka為2.95×10-8,碳酸的Ka2為5.6×10-11
C.次氯酸鈣溶液中通入足量SO2:Ca2++ClO-+SO2+H2O═CaSO4↓+Cl-+2H+
D.向Ca(OH)2溶液中加入過量的NaHCO3溶液:Ca2++2HCO3-+2OH-═CO32-+CaCO3↓+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.短周期主族元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大,其中A、C同主族,B、C、D同周期,A原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,B元素的離子具有黃色的焰色反應(yīng),試回答下列問題:
(1)A的元素符號(hào)O;B的元素名稱鈉;
(2)D的在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族;C、D氫化物較不穩(wěn)定的化學(xué)式是H2S.
(3)A、B、C三種元素形成的簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序是S2->O2->Na+
(4)B與A形成的化合物B2A2的化學(xué)式是Na2O2,其含有的化學(xué)鍵的類型為離子鍵.共價(jià)鍵
(5)CA2與D元素的單質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.某鋰電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,該電池放電過程中的一個(gè)電極反應(yīng)式為Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,下列說法正確的是( 。
A.放電時(shí),Li+透過固體電解質(zhì)向Li極移動(dòng)
B.放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e-+OH-=LiOH
C.放電時(shí),水溶液的pH不斷升高
D.放電過程中需要不斷地補(bǔ)充Cu

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同步練習(xí)冊(cè)答案