人人人他他他有意义往5 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色,微热步骤Ⅰ 3 min,溶液颜色变为浅绿色 往5 mL重新配制的1 mol·L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,步骤Ⅱ 溶液立即变为红棕色,几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色 回答下列问题:
(5)当SO2通入到FeCl3(未用盐酸酸化)溶液至饱和时,同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。
则溶液由棕黄色变成红棕色的原因是_________________________________________________;写出溶液由红棕色变为浅绿色时发生反应的离子方程式:__________________________________。
(6)通过实验可知________和________可缩短浅绿色出现的时间。
【答案】(1)打开B试管的胶塞,向其中滴加稀盐酸,若白色沉淀不消失,证明白色沉淀是BaSO4 (2)2SO2+
2+O2+2H2O+2Ba===2BaSO+4↓+4H
(3)饱和NaHSO3溶液 打开弹簧夹向A中通往一段时间的N2,然后关闭弹簧夹 (4)SO2不能被BaCl2溶液吸收 (5)二氧化硫溶于水,SO-
+3+
-2+3+2
2+H2O
HSO3
+H,Fe+HSO
3
Fe(HSO3) Fe+Fe(HSO3)
+
+H2+
2-
+
2O===2Fe+SO4
+3H
(6)加热 增加FeCl3溶液的酸度
【解析】(3)为了防止硫酸的酸雾对实验造成影响,装置乙需要除去硫酸的酸雾,可以选用饱
和NaHSO3溶液;为了防止二氧化硫被氧气氧化,在滴加浓硫酸之前可以用氮气除去装置中的空气。(4)根据装置乙中的现象可知二氧化硫不能被BaCl2溶液吸收。(5)SO2与FeCl3溶液混合,先是二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸部分电离出亚硫酸氢根,亚硫酸氢根与三价铁离子结合生成Fe(HSO2+
+-3+2+
3),反应方程式为H2O+SO2
H2SO3,H2SO3
H+HSO3,Fe+HSO-
3
Fe(HSO3);
Fe(HSO2+
Fe3+
还原为Fe2+
,则离子方程式为Fe3+
+Fe(HSO2+
O===2Fe2+
+SO2-
+
3)可以将3)+H24+3H,溶液由红棕色变为浅绿色。
20.(1)在100 mL 0.8 mol·L-1
硝酸溶液中加入足量铜粉,则被溶解的铜的质量为________g。 (2)在上述溶液中再加入足量稀硫酸,又有________g铜溶解。此过程中生成的气体在标准状况下的体积为________L。
(3)若向100 mL 0.8 mol·L-1
硝酸溶液中加入铁粉,测得反应后的溶液中Fe2+
与Fe3+
的浓度之比为1∶1,则加入铁的质量为________g。
(4)向100 mL 0.8 mol·L-1
硝酸溶液中加入一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物,充分反应后,放出气体224 mL(标准状况下),且测得溶液中铁元素只以Fe2+
形式存在,为使Fe2+
完全沉淀,可向反应后的溶液中加入0.1 mol·L-1
的NaOH溶液________mL。
【答案】(1)1.92 (2)5.76 1.344 (3)1.344 (4)700
【解析】(1)在100 mL 0.8 mol·L-1
硝酸溶液含有硝酸的物质的量为0.08 mol,根据3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反应的铜的物质的量为0.03 mol,质量为0.03 mol64 g/mol=1.92 g;
(2)根据3Cu+8H++2NO-2+
33===3Cu+2NO↑+4H2O,反应的铜的物质的量为20.08 mol=0.12
mol,因此在上述溶液中再加入足量稀硫酸,又有(0.12 mol-0.03 mol)64 g/mol=5.76 g铜溶解。此过程中生成的气体在标准状况下的体积为0.09 mol2
3
22.4 L/mol=1.334 L,故答案为:5.76;1.344;
(3)设加入铁的物质的质量为x,100 mL 0.8 mol·L-1
硝酸溶液含有的硝酸的物质的量为0.08
mol,被还原的硝酸的物质的量为0.08 mol-xxxx22-??23,根据得失电子守恒,有??
0.08 mol-2×2-2×3??(5-2)=xx22+2
3,解得x=0.024 mol,铁的质量为0.024 mol56 g/mol=1.344 g。
(4)HNO-1
0.224 L3的物质的量为0.1 L0.8 mol·L=0.08 mol,生成NO的物质的量为22.4 L/mol=0.01
mol,所以与一定量Fe、FeO和Fe-
2O3的混合物反应后溶液中含有的NO3的物质的量为0.08 mol-0.01
mol=0.07 mol,再向反应后的溶液中加入1 mol·L-1
的NaOH溶液,要使铁元素全部沉淀下来,所得溶液的溶质为NaNO-
3,所以需要NaOH的物质的量为n(NaOH)=n(NO3)=0.07 mol,则所加NaOH溶液的体积最少是0.7 mol
0.1 mol·L
-1=0.7 L,即700 mL。
21.(2018届山东莱州一中质检)亚硝酸钠是重要的防腐剂。某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料,设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
查阅资料:①HNO2为弱酸,室温下存在反应3HNO2===HNO3+2NO↑+H2O; ②在酸性溶液中,NO-
-
2+
2可将MnO4还原为Mn; ③NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸。
实验操作:①关闭弹簧夹,打开A中分液漏斗活塞,滴加一定量浓硝酸,加热; ②一段时间后停止加热;
③从C中取少量固体,检验是否是亚硝酸钠。
(1)装置中仪器a的名称为____________,D装置的作用是________________________。 (2)A中反应的化学方程式是____________________________,C中反应生成NaNO2的化学方程
6
人人人他他他有意义式是____________________________。
(3)检验C中产物有亚硝酸钠的操作是________。
a.取少量生成物溶于水充分振荡,滴加酚酞试液,若溶液变红,则含有NaNO2 b.取少量生成物溶于稀硫酸,若产生无色气体并在液体上方变为红棕色,则含有NaNO2 (4)经检验C产物中亚硝酸钠含量较少。
①甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠。生成碳酸钠的化学方程式是____________________________________。为排除干扰,甲在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应是________(写名称)。
②乙同学认为除上述干扰因素外,还会有空气参与反应导致产品不纯,所以在实验操作①前应增加一步操作,该操作是___________________________________________________。
(5)NaNO-1
2有毒,国家规定肉制品中NaNO2含量不能超过30 mg·kg。从1000 g隔夜熟肉中提取NaNO-1
3和NaNO2后,配成溶液,再用0.005 00 mol·L的高锰酸钾(酸性)溶液滴定,消耗高锰酸钾溶液16.00 mL,由此计算隔夜熟肉中NaNO-1
2的含量是________mg·kg。
【答案】(1)分液漏斗 除去未反应的NO,防止污染空气 (2)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 2NO+Na2O2===2NaNO2
(3)b
(4)①2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 碱石灰 ②打开弹簧夹,通入N2一段时间 (5)13.8
【解析】(3)检验亚硝酸钠的实验操作为将生成物置于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则C中产物是亚硝酸钠,或将生成物置于试管中,加入酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,则C中产物是亚硝酸钠,故选b。(4)①为排除干扰在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应为碱石灰,用来吸收二氧化碳;②为避免装置中的空气导致产品不纯,需要打开弹簧夹,通入氮气排尽装置中的空气。(5)依据电子得失守恒可知,亚硝酸钠与高锰酸钾(酸性)溶液发生氧化还原反应的关系式为5NaNO2~2KMnO4,可计算出1000 g隔夜熟肉中NaNO2的质量为2.50.005 00 mol·L-1
16.0010-3
L69 g·mol-1
103
mg·g-1
=13.8 mg,所以隔夜熟肉中NaNO2的含量为13.8 mg·kg-1
。
7