Question

某種物質(zhì)溶于水后得到的溶液中，含有Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、NH₄⁺、Ba²⁺、CO₃^2-離子中的某幾種。

（1）甲同學(xué)欲探究溶液的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①取少量溶液于試管中，逐滴加入濃氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)開(kāi)始生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，同時(shí)伴有刺激性氣體放出；②另取少量溶液于試管中，加入足量鹽酸酸化后再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成。

該溶液中一定含有的離子是                ；

寫出①中白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀的化學(xué)方程式                                           。

（2）乙同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取少量溶液于試管中，滴加幾滴硫氰酸鉀溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象；再滴加H₂O₂，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色；繼續(xù)滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去且有氣泡產(chǎn)生。為弄清其中緣由，乙同學(xué)查閱資料知：

H₂O₂＋SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑＋N₂↑＋H₂O＋H⁺

①該反應(yīng)中，被氧化的元素為        ，每生成lmol CO₂轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為         N_A；

②根據(jù)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，請(qǐng)判斷還原性強(qiáng)弱為：Fe²⁺        SCN^-（填＜、=或＞）；

③根據(jù)資料，乙同學(xué)提出的猜想是：H₂O₂將SCN^-氧化使紅色逐漸褪去。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證乙同學(xué)的猜想是否正確                                                                       。

 

Answer 1

【答案】

（12分，每空2分）1.（1）Fe²⁺、SO₄^2-、NH₄⁺（少1種扣1分，多寫、寫錯(cuò)不得分）

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O＝4Fe(OH)₃   （2）①N、S     11         ② ＞

③取少量褪色后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢復(fù)紅色，證明乙同學(xué)推斷正確

【解析】

試題分析：1.（1）取少量溶液于試管中，逐滴加入濃氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)開(kāi)始生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，同時(shí)伴有刺激性氣體放出，因此根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，白色沉淀是氫氧化亞鐵，最終被氧化生成了氫氧化鐵，因此原溶液中含有亞鐵離子，則一定沒(méi)有CO₃^2-；產(chǎn)生的刺激性氣味的氣體是氨氣，所以溶液中還含有NH₄⁺；②另取少量溶液于試管中，加入足量鹽酸酸化后再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，該白色沉淀應(yīng)該是硫酸鋇，所以溶液中含有SO₄^2-，因此一定沒(méi)有Ba²⁺，所以該溶液中一定含有的離子是Fe²⁺、SO₄^2-、NH₄⁺；氫氧化亞鐵極易被氧化生成氫氧化鐵，反應(yīng)的方程式為4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O＝4Fe(OH)₃。

（2）①根據(jù)反應(yīng)H₂O₂＋SCN^-→SO₄^2-+CO₂↑＋N₂↑＋H₂O＋H⁺可知，雙氧水中氧元素的化合價(jià)從－1價(jià)降低到－2價(jià)，得到電子，被還原，雙氧水是氧化劑。SCN^-中S和N元素的化合價(jià)分別從－2價(jià)和－3價(jià)升高到＋6價(jià)和0價(jià)，所以被氧化的元素是N和S。KSCN是還原劑，所以每生成lmol CO₂轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量＝（6＋2＋0＋3）mol＝11mol，因此電子個(gè)數(shù)為11N_A。

②取少量溶液于試管中，滴加幾滴硫氰酸鉀溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象；再滴加H₂O₂，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色，此時(shí)亞鐵離子被氧化生成了鐵離子，鐵離子與KSCN溶液反應(yīng)顯紅色；繼續(xù)滴加H₂O₂，紅色逐漸褪去且有氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明此時(shí)KSCN溶液被氧化，所以還原性強(qiáng)弱為：Fe²⁺＞SCN^-。

③如果是H₂O₂將SCN^-氧化使紅色逐漸褪去，則只需要取少量褪色后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液恢復(fù)紅色，即可證明乙同學(xué)推斷正確。

考點(diǎn)：考查離子檢驗(yàn)與共存的判斷；氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫以及判斷和計(jì)算；實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究