Question

11．“優(yōu)先反應(yīng)思想”是一條重要的化學(xué)學(xué)科思想．根據(jù)所學(xué)知識(shí)及題目提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
（1）向FeBr₂溶液中滴加少量氯水，溶液變黃．你認(rèn)為使溶液變黃的微粒其符號(hào)是Fe³⁺，用實(shí)驗(yàn)證明你的觀點(diǎn)，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象取適量反應(yīng)后的溶液滴加KSCN溶液變紅．
（2）己知常溫下一些電解質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

H2CO3	K${\;}_{{a}_{1}}$=4.3×10-7	HClO	Ka=2.95×10-8
	K${\;}_{{a}_{2}}$=5.61×10-11	AgCl	Ksp=1.77×10-10
CH3COOH	Ka=1.76×10-5	Ag2CrO4	Ksp=1.12×10-12

①向等物質(zhì)的量濃度的Na₂C0₃，CH₃COONa，NaClO組成的混合溶液中逐滴加入稀硫酸，首先發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-．
②向濃度均為0.010mol/L的NaCl，Na₂Cr0₄組成的混合溶液中逐滴加入濃度為0.010mol•L^-1AgN0₃溶液，首先生成的沉淀其化學(xué)式為AgCl．
（3）分別向四份各100mL，濃度均為2mo1L^-1的FeC1₃溶液中，加入鐵、銅組成的均勻粉末狀混合物，得到如下數(shù)據(jù)：

	I	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
FeCl3溶液體積/mL	100	100	100	100
加入粉末質(zhì)量/g	3	6.6	9	12
剩余粉末質(zhì)量/g	0	0.64	3.2	6.4

①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求出粉末中鐵、銅的物質(zhì)的量之比為1：1．
②根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析I反應(yīng)后的溶液中存在的金屬陽(yáng)離子有〔用離子符號(hào)表示）Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）向FeBr₂溶液中滴加少量氯水，氯氣會(huì)將亞鐵離子和溴離子氧化；鐵離子的檢驗(yàn)用硫氰化鉀溶液；
（2）①弱酸的酸性越弱，其酸根越易結(jié)合氫離子；
②析出沉淀時(shí)，AgCl溶液中c（Ag⁺）=$\frac{Ksp（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$，Ag₂CrO₄溶液中c（Ag⁺）=$\sqrt{\frac{Ksp（A{g}_{2}Cr{O}_{4}）}{c（Cr{{O}_{4}}^{-}）}}$，c（Ag⁺）越小，則越先生成沉淀；
（3）2mol•L^-1的FeCl₃溶液中，加入鐵、銅組成的均勻粉末狀混合物，先是金屬鐵和氯化鐵之間的反應(yīng)，金屬鐵消耗完畢后，是金屬銅和氯化鐵之間的反應(yīng)，根據(jù)提供數(shù)據(jù)結(jié)合金屬的反應(yīng)先后順序來(lái)回答判斷．

解答 解：（1）向FeBr₂溶液中滴加少量氯水，氯氣會(huì)將亞鐵離子和溴離子氧化，產(chǎn)物分別是鐵離子和溴單質(zhì)，鐵離子在溶液中呈現(xiàn)淺黃色，所以使溶液變黃的微粒鐵離子的是鐵離子，檢驗(yàn)鐵離子可以用硫氰化鉀溶液，溶液會(huì)變紅色，故答案為：Fe³⁺；取適量反應(yīng)后的溶液滴加KSCN溶液變紅；
（2）①弱酸的酸性越弱，其酸根越易結(jié)合氫離子，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，平衡常數(shù)越小，對(duì)應(yīng)弱酸的酸性越弱，越易結(jié)合氫離子，所以等物質(zhì)的量濃度的Na₂CO₃、CH₃COONa、NaClO組成的混合溶液中逐滴加入稀硫酸，首先發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
②析出沉淀時(shí)，AgCl溶液中c（Ag⁺）=$\frac{Ksp（AgCl）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{1.56×1{0}^{-10}}{0.01}$=1.56×10^-8，Ag₂CrO₄溶液中c（Ag⁺）=$\sqrt{\frac{Ksp（A{g}_{2}Cr{O}_{4}）}{c（Cr{{O}_{4}}^{-}）}}$=$\sqrt{\frac{9.0×1{0}^{-12}}{0.01}}$=3×10^-5，氯離子和鉻酸根離子的濃度是相等的，c（Ag⁺）越小，則越先生成沉淀，所以種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)镃l^-＞CrO₄^2-，故答案為：AgCl；
（3）①根據(jù)后三組數(shù)據(jù)可以看出，多加入金屬的質(zhì)量和多剩余金屬的質(zhì)量之比是一定值，所以最后應(yīng)該是金屬鐵完全消耗，金屬銅剩余，鐵離子完全反應(yīng)的情況，所以粉末中鐵、銅的物質(zhì)的量相等，物質(zhì)的量之比為1：1，故答案為：1：1；
②加入金屬鐵和金屬銅，沒(méi)有金屬剩余，金屬鐵和氯化鐵反應(yīng)一定會(huì)產(chǎn)生亞鐵離子，銅和鐵離子之間反應(yīng)一定會(huì)生成銅離子和亞鐵離子，根據(jù)第二組數(shù)據(jù)，加入金屬混合物6.6g，剩余金屬是0.64g，所以加入3g金屬時(shí)，鐵離子還會(huì)剩余，故Ⅰ反應(yīng)后的溶液中存在的金屬陽(yáng)離子有：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．
故答案為：Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查學(xué)生混合物組成的計(jì)算、電解池的工作原理、沉淀溶解平衡的計(jì)算等知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，難度不大．