當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年北京師大附中高二（上）期末化學(xué)試卷> 試題詳情

某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)FeCl₃分別與Na₂SO₃、NaHSO₃的反應(yīng)進(jìn)行探究。
【甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)】

裝置編號(hào) 試劑X 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

Ⅰ Na₂SO₃溶液（pH≈9）閉合開關(guān)后靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

Ⅱ NaHSO₃溶液（pH≈5）閉合開關(guān)后靈敏電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)

（1）配制FeCl₃溶液時(shí)，先將FeCl₃溶于濃鹽酸，再稀釋至指定濃度。結(jié)合化學(xué)用語說明濃鹽酸的作用：
Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，鹽酸抑制氯化鐵水解
Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，鹽酸抑制氯化鐵水解
。
（2）甲同學(xué)探究實(shí)驗(yàn)Ⅰ的電極產(chǎn)物。
①取少量Na₂SO₃溶液電極附近的混合液，加入
足量鹽酸和氯化鋇溶液
足量鹽酸和氯化鋇溶液
，產(chǎn)生白色沉淀，證明產(chǎn)生了SO₄^2-。
②該同學(xué)又設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究另一電極的產(chǎn)物，其實(shí)驗(yàn)方案為
取少量FeCl₃溶液電極附近的混合液，加入鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，證明產(chǎn)生了Fe²⁺
取少量FeCl₃溶液電極附近的混合液，加入鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，證明產(chǎn)生了Fe²⁺
。
（3）實(shí)驗(yàn)I中負(fù)極的電極反應(yīng)式為
3SO₃^2--2e^-+H₂O=SO₄^2-+2HSO₃^-或SO₃^2--2e^-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺
3SO₃^2--2e^-+H₂O=SO₄^2-+2HSO₃^-或SO₃^2--2e^-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺
。
【乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)】
乙同學(xué)進(jìn)一步探究FeCl₃溶液與NaHSO₃溶液能否發(fā)生反應(yīng)，設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)并記錄如下：

裝置編號(hào) 反應(yīng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

III 0～1 min 產(chǎn)生紅色沉淀，有刺激性氣味氣體逸出

1～30 min 沉淀迅速溶解形成紅色溶液，隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬?，之后幾乎無色

30 min后與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色，隨后逐漸變?yōu)闇\橙色

（4）乙同學(xué)認(rèn)為刺激性氣味氣體的產(chǎn)生原因有兩種可能，用離子方程式表示②的可能原因。
①Fe³⁺+3HSO₃^-?Fe（OH）₃+3SO₂；②
H⁺+HSO₃^-=H₂O+SO₂↑
H⁺+HSO₃^-=H₂O+SO₂↑
。
（5）查閱資料：溶液中Fe³⁺、SO₃^2-、OH^-三種微粒會(huì)形成紅色配合物并存在如下轉(zhuǎn)化：

從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個(gè)角度解釋1～30 min的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
生成紅色配合物的反應(yīng)速率快，紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢；在氧氣的作用下橙色的HOFeOSO₂濃度下降平衡HOFeOSO₂?HOFeOSO₂，不斷正向進(jìn)行，最終溶液幾乎無色
生成紅色配合物的反應(yīng)速率快，紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢；在氧氣的作用下橙色的HOFeOSO₂濃度下降平衡HOFeOSO₂?HOFeOSO₂，不斷正向進(jìn)行，最終溶液幾乎無色
。
（6）解釋30 min后上層溶液又變?yōu)闇\紅色的可能原因：
反應(yīng)后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子，過量的HSO₃^-電離提供SO₃^2-，溶液中Fe³⁺、SO₃^2-、OH^-三種微粒會(huì)繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物
反應(yīng)后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子，過量的HSO₃^-電離提供SO₃^2-，溶液中Fe³⁺、SO₃^2-、OH^-三種微粒會(huì)繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物
。
【實(shí)驗(yàn)反思】
（7）分別對(duì)比Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ，F(xiàn)eCl₃能否與Na₂SO₃或NaHSO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)和有關(guān)（寫出兩條）
溶液pH不同、Na₂SO₃、NaHSO₃溶液中SO₃^2-濃度不同（或Na₂SO₃與NaHSO₃不同，或Na₂SO₃與NaHSO₃的陰離子不同）、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物
溶液pH不同、Na₂SO₃、NaHSO₃溶液中SO₃^2-濃度不同（或Na₂SO₃與NaHSO₃不同，或Na₂SO₃與NaHSO₃的陰離子不同）、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物
。

【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．

【答案】Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，鹽酸抑制氯化鐵水解；足量鹽酸和氯化鋇溶液；取少量FeCl₃溶液電極附近的混合液，加入鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，證明產(chǎn)生了Fe²⁺；3SO₃^2--2e^-+H₂O=SO₄^2-+2HSO₃^-或SO₃^2--2e^-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺；H⁺+HSO₃^-=H₂O+SO₂↑；生成紅色配合物的反應(yīng)速率快，紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢；在氧氣的作用下橙色的HOFeOSO₂濃度下降平衡HOFeOSO₂?HOFeOSO₂，不斷正向進(jìn)行，最終溶液幾乎無色；反應(yīng)后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子，過量的HSO₃^-電離提供SO₃^2-，溶液中Fe³⁺、SO₃^2-、OH^-三種微粒會(huì)繼續(xù)反應(yīng)形成紅色配合物；溶液pH不同、Na₂SO₃、NaHSO₃溶液中SO₃^2-濃度不同（或Na₂SO₃與NaHSO₃不同，或Na₂SO₃與NaHSO₃的陰離子不同）、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：120引用：3難度：0.6

相似題

1．醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法．實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷和1-溴丁烷的反應(yīng)如下：
①NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr；②R-OH+HBr?R-Br+H₂O
可能存在的副反應(yīng)有：加熱反應(yīng)過程中反應(yīng)混合物會(huì)呈現(xiàn)黃色或紅褐色：

（寫出導(dǎo)致這一結(jié)果的雜質(zhì)的化學(xué)式）；醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚等．有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下；

乙醇溴乙烷正丁醇 1-溴丁烷

密度/g?cm^-3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758

沸點(diǎn)/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
請(qǐng)回答下列問題：
（1）溴代烴的水溶性

（填“大于”、“等于”或“小于”）相應(yīng)的醇．
（2）將1-溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物在

（填“上層”、“下層”或“不分層”）．
（3）制備操作中，加入的濃硫酸必需進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂?，其目的?!--BA-->

．（填字母）
a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成         b.減少Br₂的生成
c.減少HBr的揮發(fā)               d.水是反應(yīng)的催化劑
（4）欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br₂，下列供選試劑中最適合的是

．（填字母）
a.NaI溶液    　b.NaOH溶液    　c.NaHSO₃溶液  　  d.KCl溶液
（5）在制備溴乙烷時(shí)，采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法，有利于溴乙烷的生成；但在制備1-溴丁烷時(shí)卻不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，其原因是

．
發(fā)布：2024/11/16 8:0:2組卷：8引用：1難度：0.5
解析
2．某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組用如圖一裝置制取、收集純凈干燥的氨氣，并探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。
回答下列問題：
（1）寫出利用裝置I制取氨氣的化學(xué)方程式

。
（2）按照氣流方向，儀器連接的順序：a→

→

→

→

→d （用字母編號(hào)表示）。
（3）實(shí)驗(yàn)中裝置III的作用

。
（4）裝置IV中儀器的名稱為

，盛裝的試劑為

。
（5）利用圖一中的圖1裝置進(jìn)行氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)，引發(fā)噴泉的操作是

；形成紅色噴泉，證明NH₃的水溶液顯

性。
（6）在甲、乙玻璃容器中分別收集氨氣和氯化氫，按圖二中的圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。打開旋塞K，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

。
發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：9引用：1難度：0.4
解析

3．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)方案來研究硝酸的性質(zhì)．
（1）甲組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置來證實(shí)稀稍酸與銅反應(yīng)，步驟如下．
A．檢驗(yàn)50ml針筒的氣密性．
B．抽出活栓，往針筒內(nèi)放入一小塊銅片，把針筒活栓推到底，將針筒下端玻璃管浸入蒸餾水中，抽拉活栓，吸入約10mL蒸餾水，發(fā)現(xiàn)針筒內(nèi)仍有空氣，然后針頭朝上倒放，推活栓，使針頭內(nèi)充滿水．
C．將針筒下端玻璃管浸入濃硝酸中，抽拉活栓，緩緩吸入4mL濃硝酸，將針筒下端套上橡皮管，然后用鐵夾夾?。?br />回答以下相關(guān)問題：
①一段時(shí)間后在針筒內(nèi)觀察到溶液顏色為藍(lán)色，有

色氣體產(chǎn)生．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

．
②反應(yīng)停止后，針筒內(nèi)產(chǎn)生了氣體，要驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是NO，還需進(jìn)一步進(jìn)行的操作是

．
（2）乙組同學(xué)也用此裝置直接抽取濃硝酸和銅反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)溶液是綠色的，為了探究綠色的原因，乙組同學(xué)又做了三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，具體如表：
組 m（Cu）/g 硝酸（過量）溶液顏色
A 1 濃HNO₃（4mL）溶液為綠色
1 稀HNO₃（4mL）溶液為藍(lán)色
B 0.5 濃HNO₃（4mL）溶液為綠色
1 稀HNO₃（4mL）溶液為藍(lán)色
C 2 濃HNO₃（4mL）溶液為綠色
1 稀HNO₃（4mL）溶液為藍(lán)色
根據(jù)乙組同學(xué)三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)回答問題：
①一種觀點(diǎn)認(rèn)為：這可能是Cu²⁺濃度差異的結(jié)果，你同意這種看法嗎？

（填“同意”或“不同意”），原因是

．結(jié)合表格信息加以闡述）
②另一種觀點(diǎn)認(rèn)為：溶液呈綠色是銅與濃硝酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的NO₂溶于過量濃硝酸顯黃色，加上和藍(lán)色的硝酸銅溶液混在一起，使溶液呈綠色．為了驗(yàn)證推斷是否正確，三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了三種方案，并進(jìn)行驗(yàn)證：
方案一：將綠色溶液轉(zhuǎn)移至試管，并給試管加熱片刻，立即看到大量紅棕色氣體產(chǎn)生．認(rèn)為該氣體一定是溶解在溶液中的NO₂，但也有同學(xué)持有異議．請(qǐng)分析原因

．
方案二：用雙氧水和二氧化錳制得氧氣，并把氧氣緩緩?fù)ㄈ刖G色溶液中，觀察溶液顏色變?yōu)樗{(lán)色．請(qǐng)用方程式表示溶液顏色變化的反應(yīng)原理

．
方案三：往藍(lán)色溶液中緩緩?fù)ㄈ隢O₂氣體，溶液顏色變綠色．
③從環(huán)保的角度看，你認(rèn)為三個(gè)方案中最好的是哪一個(gè)

．

發(fā)布：2024/11/13 8:0:1組卷：7引用：1難度：0.5

解析

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裝置	編號(hào)	試劑X	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	Ⅰ	Na₂SO₃溶液（pH≈9）	閉合開關(guān)后靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
	Ⅱ	NaHSO₃溶液（pH≈5）	閉合開關(guān)后靈敏電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)

裝置	編號(hào)	反應(yīng)時(shí)間	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	III	0～1 min	產(chǎn)生紅色沉淀，有刺激性氣味氣體逸出
		1～30 min	沉淀迅速溶解形成紅色溶液，隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬?，之后幾乎無色
		30 min后	與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色，隨后逐漸變?yōu)闇\橙色

	乙醇	溴乙烷	正丁醇	1-溴丁烷
密度/g?cm^-3	0.7893	1.4604	0.8098	1.2758
沸點(diǎn)/℃	78.5	38.4	117.2	101.6

組	m（Cu）/g	硝酸（過量）	溶液顏色
A	1	濃HNO₃（4mL）	溶液為綠色
A	1	稀HNO₃（4mL）	溶液為藍(lán)色
B	0.5	濃HNO₃（4mL）	溶液為綠色
B	1	稀HNO₃（4mL）	溶液為藍(lán)色
C	2	濃HNO₃（4mL）	溶液為綠色
C	1	稀HNO₃（4mL）	溶液為藍(lán)色