1、资料:Fe3+3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验的现象:_实验:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294gmol-1)0.5880g。平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列
2、反应:6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3+7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_molL-1【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO2过量,溶液显酸性产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S2O3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe3+与S2O32- 氧化还原反应的程度大,导致Fe3+3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑
3、色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色 0.1600 【解析】【分析】【详解】(1)a的名称即为分液漏斗,b的名称即为蒸馏烧瓶;b中是通过浓硫酸和Na2SO3反应生成SO2,所以方程式为:;c中是制备硫代硫酸钠的反应,SO2由装置b提供,所以c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)从反应速率影响因素分析,控制SO2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO2过量,溶液显酸性,产物会发生分解;(4)检验Fe2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶
4、液,产生蓝色沉淀即证明有Fe2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:;反应I-被氧化成I2,反应中第一步所得的I2又被还原成I-,所以与电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的得电子总数就与消耗的失电子总数相同 ;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。所以假设c(Na2S2O3)=a mol/L,列电子得失守恒式:,解得a=
5、0.1600mol/L。2用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。(1)资料1:KI在该反应中的作用:H2O2IH2OIO;H2O2IOH2OO2I。总反应的化学方程式是_。(2)资料2:H2O2分解反应过程中能量变化如图所示,其中有KI加入,无KI加入。下列判断正确的是_(填字母)。a. 加入KI后改变了反应的路径b. 加入KI后改变了总反应的能量变化c. H2O2IH2OIO是放热反应(3)实验中发现,H2O2与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入CCl4,振荡、静置,气泡明显减少。资料3:I2也可催化H2O
6、2的分解反应。加CCl4并振荡、静置后还可观察到_,说明有I2生成。气泡明显减少的原因可能是:i. H2O2浓度降低;ii. _。以下对照实验说明i不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份于A、B两试管中。A试管加入CCl4,B试管不加CCl4,分别振荡、静置。观察到的现象是_。(4)资料4:I(aq)I2(aq)I3(aq) K640。为了探究体系中含碘微粒的存在形式,进行实验:向20 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10mL 0.10molL1 KI溶液,达平衡后,相关微粒浓度如下:微粒II2I3浓度/(molL1)2.5103a4.0a_。该平衡体系中除了含有
7、I,I2,I3外,一定还含有其他含碘微粒,理由是_。【答案】2H2O22H2OO2 a 下层溶液呈紫红色 在水溶液中I2的浓度降低 A试管中产生气泡明显变少;B试管中产生气泡速率没有明显减小 2c(I2)c(I)3c(I3)0.033molL1 (1)H2O2IH2OIO,H2O2IOH2OO2I,把两式加和,即可得到总反应的化学方程式。(2)a. 加入KI后,一步反应分为两步进行,也就是改变了反应的路径,a正确;b. 加入KI后,反应物和生成物的能量都没有改变,b不正确;c. 由图中可知,H2O2IH2OIO是吸热反应,c不正确。(3)加CCl4并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色,说明
8、有I2生成。ii. 在水溶液中I2的浓度降低。观察到的现象是H2O2溶液的浓度相同,但产生气泡的速率差异很大。(4) ,由此可求出a。该平衡体系中除了含有I,I2,I3外,一定还含有其他含碘微粒,理由是原来溶液中c(I-)=,求出I,I2,I3中所含I的浓度和,二者比较便可得到结论。(1)H2O2IH2OIO,H2O2IOH2OO2I,把两式加和,即可得到总反应的化学方程式为2H2O22H2OO2。答案为:2H2O22H2OO2;c. 由图中可知,H2O2IH2OIO的反应物总能量小于生成物总能量,所以该反应是吸热反应,c不正确。a;下层溶液呈紫红色;在水溶液中I2的浓度降低;A试管中产生气泡
9、明显变少,B试管中产生气泡速率没有明显减小;(4) ,由此可求出a=2.510-3mol/L。10-3;该平衡体系中除了含有I,I2,I3外,一定还含有其他含碘微粒,理由是原来溶液中,c(I-)=;现在溶液中,I,I2,I3中所含I的浓度和为2c(I2)c(I)3c(I3)=210-3+2.510-3+310-3=0.01950.033,I不守恒,说明产物中还有含碘微粒。2c(I2)c(I)3c(I3)0.033molL1。【点睛】在做探究实验前,要进行可能情况预测。向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液变黄,则表明生成了I2,加入CCl4且液体分层后,发现气泡逸出的速率明显变慢,CCl4与H2
10、O2不反应,是什么原因导致生成O2的速率减慢?是c(H2O2)减小,还是c(I2)减小所致?于是我们自然想到设计对比实验进行验证。3为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验。请回答相关问题。(1)定性分析:如图1可通过观察_,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0.05 mol/L Fe2(SO4)3更为合理,其理由是_。(2)定量分析:如图2所示,实验时均生成40 mL气体,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_。(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体
11、积和时间的关系如图3所示。写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式_。实验时放出气体的总体积是_mL。A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为:_。解释反应速率变化的原因_。H2O2的初始物质的量浓度是_(请保留两位有效数字)。【答案】产生气泡的快慢 消除阴离子不同对实验的干扰 产生40 mL气体所需的时间 2H2O22H2O+O2 60 D C B A 随着反应的进行,H2O2浓度减小,反应速率减慢 0.11 mol/L 该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断;氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用;硫酸钠和硫酸铜阴离子相同,可以消除阴离子不同对
12、实验的干扰,答案为:两支试管中产生气泡的快慢;消除阴离子不同对实验的干扰;仪器名称分液漏斗,检查气密性的方法:关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位;该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的,所以根据v=知,需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间,答案为:分液漏斗,关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位;产生40ml气体所需要的时间。从曲线的斜率可排知,反应速率越来越小,因为反应速率与反应物浓度成正比,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小;在二氧化锰作催化剂条件下,双氧水分解生成水和氧气,反应方程式为:2H2O22H2O+
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