实验事实:小组同学向1mL0.5mol/LFeCl3溶液中通入SO2至饱和,溶液先变成红色,静置5min后溶液红色变浅,慢慢变为黄色,静置9h后溶液变为绿色。
提出问题:溶液变为红色与什么微粒有关?
查阅资料:①Fe3+易与阴离子形成配合物,且Fe(Ⅲ)配合物常呈现特殊颜色。
②SO2溶液中,存在的含有硫元素的微粒有SO2、H2SO3、和。
提出猜想:a.溶液变为红色与有关;
b.溶液变为红色与有关。
实验验证:为验证猜想,小组同学做了如下实验。
实验 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 取1mL1mol/LFeCl3溶液于试管中,加入3mL1mol/LNa2SO3溶液,观察5min内的颜色变化 | 溶液变为红色 |
② | 取1mL1mol/LFeCl3溶液于试管中,加入 溶液,观察5min内的颜色变化 | 溶液变为红色 |
进一步验证:为进一步验证猜想,小组同学配制系列溶液并测量其吸光度,绘制出右图曲线。
测量溶液:0.5mL1mol/LFeCl3溶液+amL1mol/LNa2SO3溶液+bmL1mol/LNaHSO3溶液
参比溶液:0.5mL1mol/LFeCl3溶液+0.5mL1mol/LNa2SO3溶液+7mL蒸馏水
图中A、B、C三点对应加入各试剂的体积如表所示。
点 | 1mol/LFeCl3/mL | 1mol/LNa2SO3/mL | 1mol/LNaHSO3/mL |
A | 0.5 | 4.0 | 0.0 |
B | a | b | |
C | 0.0 | 4.0 |
说明:①已知吸光度大小与溶液中红色物质浓度成正比。②参比溶液的作用是空白对照,设定参比溶液的吸光度为0。
补充上表中数值,其中a=,b=。
根据以上实验,可以推测:溶液变为红色与(填离子符号)有关。
将静置9h后变为绿色的溶液分为两份,向其中一份溶液中滴加铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀生成;向另一份溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
①写出溶液变为绿色所发生氧化还原反应的离子方程式:。
②试从平衡移动的角度,分析溶液红色变浅直至消失的原因:。
向3mL溶液中通入 , 观察到溶液立即由黄色变成红棕色,放置12小时后,红棕色消失,溶液变为浅绿色。结合已有知识,针对溶液呈红棕色学习小组提出以下猜想:
猜想1:水解产生了红棕色的胶体;
猜想2:与溶液中某种价含硫微粒形成了红棕色的配合物。
为验证上述猜想,甲同学用激光笔照射该红棕色溶液,,证明猜想1不成立。
组别 | 溶液1(1mL) | 溶液2(2mL) | 现象 |
a | 溶液 | 的饱和溶液 | 溶液1和溶液2混合后,组别a、b、c所得溶液红棕色依次加深。 |
b | 的饱和溶液,用固体调节. | ||
c | 的饱和溶液,用固体调节 |
已知:常温下,溶液中价含硫微粒物质的量分数随pH变化曲线如图所示。
分析以上实验结果及有关信息可知,红棕色配合物中的配体是(填写微粒符号),依据的实验证据是。
利用分光光度计可测定溶液中有色物质的吸光度,吸光度 , 其中k为摩尔吸收系数;L为液层厚度即光路长度,在实验中液层厚度保持一致;c为有色物质的浓度。
丙同学经过思考,认为乙同学的实验方案不严谨,除了pH会影响溶液红棕色的深浅,还有一个因素也可能会影响溶液红棕色的深浅。于是设计如下实验进行探究,请帮助该同学完成实验方案,填写下表中空白处。
实验序号 | 操作 | 吸光度 |
1 | 把1mL 0.1mol/L溶液与2mL饱和溶液混合均匀,溶液变成红棕色,测定溶液中红棕色物质的吸光度。 | |
2 | ,测定溶液中红棕色物质的吸光度。 |
实验结果讨论:若 , 则该因素不影响溶液红棕色的深浅;若 , 则该因素会影响溶液红棕色的深浅。
配合物在溶液中存在解离平衡,如:。
丁同学设计实验,利用分光光度计测定上述溶液中红棕色物质的吸光度,证明解离平衡的存在。请完成表中内容。
实验限选试剂为:溶液,溶液,固体,固体
实验序号 | 操作 | 吸光度 | 结论 |
3 | 向3mL 0.1mol/L溶液中通入 , 溶液立即由黄色变成红棕色,测定溶液中红棕色物质的吸光度 | ||
4 | ① , 测定溶液中红棕色物质的吸光度 | ② (填“大于”、“小于”或“等于”) | 平衡向 ③ 移动(填“左”或“右”) |
选项 | a中试剂 | b中试剂 | c中试剂 | 实验目的 | 装置 |
A | 浓硫酸 | 品红溶液 | 验证具有漂白性 | ||
B | 浓氨水 | 碱石灰 | 浓硫酸 | 制备纯净的 | |
C | 稀盐酸 | 溶液 | 验证元素非金属性强弱: | ||
D | 溶液 | 饱和硼酸溶液 | 澄清石灰水 | 验证酸性强弱: |
①为验证并吸收SO2 , 装置B中加入的试剂为;装置C中品红溶液的作用是。
②装置H的作用为。
①能验证SO2具有氧化性的实验现象为;
②为验证SO2的还原性,取试管b中充分反应后的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案Ⅰ:向第一份溶液加入品红溶液,红色褪去;
方案Ⅱ:向第二份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀;
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
上述方案中合理的是(填Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ);试管b中发生反应的离子方程式为。
选项 | 棉球所浸物质 | 实验现象 | 解释 |
A | 品红溶液 | 褪色 | 具有氧化性 |
B | 滴有酚酞的溶液 | 不褪色 | 不能漂白酚酞试液 |
C | 酸性溶液 | 褪色 | 具有还原性 |
D | 紫色石蕊试液 | 变红 | 溶于水,溶液呈碱性 |