1.某小组用实验1验证FeCl3与Cu的反应,观察到有白色沉淀产生,决定对其进行深入探究。
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i.CuSCN、CuCl均为难溶于水的白色固体;均能与硝酸反应,分别生成Cu2+与SO42-、Cu2+与Cl-等离子。
ii.SCN-被称为拟卤素离子,性质与卤素离子相似;(SCN)2性质与卤素单质相似,其水溶液呈黄色。
(1)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为。
(2)下列由实验1得到的推论中,合理的是(填字母序号)。
a.Cu能氧化Fe3+
b.Fe3+与SCN-的反应是可逆反应
c.白色沉淀中的Cu(I)(I表示+1价铜元素)可能是由Fe3+氧化Cu得到的
(3)为探究实验1中白色沉淀的成分,小组同学实施了实验2:
由实验2可知,实验1中白色沉淀的成分是。
(4)该小组欲进一步探究实验1中白色沉淀产生的原因,实施了实验3:
①步骤I的实验操作是。
②根据实验3的现象,小组同学认为Fe3+与Cu反应的氧化产物不含Cu(I),他们的判断依据是。
③步骤II中加入KSCN溶液后出现白色沉淀和溶液变红的可能原因用离子方程式表示
。
④解释步骤III中实验现象产生的可能原因:。
2.某同学研究浓硝酸与KSCN溶液的反应。
资料:Ⅰ.SCN中S、C、N元素的化合价依次为:-2价、+4价、-3价。
Ⅱ.SCN的性质类似卤素离子,能被氧化为黄色的(SCN)2,(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x。
Ⅲ.NO2可溶于浓硝酸。
实验一:
(1)向浓硝酸中滴加KSCN溶液,溶液立即变红是因为生成了______(填化学式)。
(2)研究SCN的转化产物。
实验二:
a.将实验一ⅲ中的气体通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中,有白色沉淀生成。
b.过滤、洗涤白色沉淀,取少量于试管中,加入过量的稀硝酸,沉淀完全溶解,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色。
c.另取少量实验一ⅲ中试管内的溶液加入BaCl2溶液,产生大量白色沉淀。
①通过b证实了红棕色气体中不含SO2,证据是______。
②a中,Ba(OH)2溶液中加入NaOH溶液以增大OH浓度的目的是______。
③由上述实验现象可知:SCN转化的最终产物中一定有______。
(3)继续研究实验一ⅲ中“静置一段时间后,突然剧烈反应,红色迅速褪去”的原因。
实验三:
①对比实验一和实验三可得结论:一定浓度的NO2______。
②结合实验三,从化学反应速率的角度解释实验一ⅱ和ⅲ中的现象:______。
3.某研究小组制备氯气并对产生氯气的条件进行探究。
4.某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_______________。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3+产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;
假设b:空气中存在O2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe3+;
假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;
假设d:根据_______现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3min时溶液呈浅红色,30min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是________,操作及现象是________________。
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:______。
5.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol/L的溶液.在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是________。
(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是______。
(4)丙组同学取10mL0.1mol/LKI溶液,加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层呈紫色;
②第二只试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀:
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是_____(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有______(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为______。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl3溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为________;一段时间后.溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______;生成沉淀的原因是______(用平衡移动原理解释)。
7.为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究““2Fe3++2I-≒2Fe2++I2””反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下:
(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到。
(2)iii是ii的对比试验,目的是排除有ii中造成的影响。
(3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用右图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时,指针向右偏转,b作极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01mol/LAgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因,
①转化原因是。
②与(4)实验对比,不同的操作是。
(6)实验I中,还原性:I-Fe2+;而实验II中,还原性:Fe2+I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是。
8.H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)某小组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30%H2O2、0.1molL-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:____________
②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定____________________________________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
③计实验装置,完成图20的装置示意图。
④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。
(2)利用图21(a)和21(b)中的信息,按图21(c)装置(连能的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是______________________________________________________。