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    11．某实验小组同学依据资料深入探究Fe3+在水溶液中的行为．
    资料：
    i．Fe3+ 在水溶液中以水合铁离子的形式存在，如[Fe（H2O）6]3+；
    [Fe（H2O）6]3+发生如下水解反应：
    [Fe（H2O）6]3+（几乎无色）+nH2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n（黄色）+nH3O+（n=0～6）；
    ii．[FeCl4（H2O）2]-为黄色．
    进行实验：
    实验I

    实验Ⅱ
    分别用试管①、③中的试剂作为待测液，用色度计测定其透光率．透光率越小，溶液颜色越深；透光率越大，溶液颜色越浅．

    （1）实验I中，试管②溶液变为无色的原因是加入HNO3后，c（H+）增大，导致平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色．
    （2）实验I中，试管③溶液呈棕黄色与[FeCl4（H2O）2]-有关，支持此结论的实验现象是试管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黄色．
    （3）由实验Ⅱ图1、2可知：加热时，溶液颜色变深（填“变浅”、“变深”或“不变”）．
    （4）由实验Ⅱ，可以得出如下结论：
    [结论一]FeCl3溶液中存在可逆反应：[FeCl4（H2O）2]-+4H2O?[Fe（H2O）6]3++4Cl-得出此结论的理由是升高或降低相同温度时，FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液，说明在FeCl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在[FeCl4（H2O）2]-+
    4H2O?[Fe（H2O）6]3++4Cl-．
    [结论二]结论一中反应的△H＜0（填“＞0”或“＜0”）．
    （5）实验小组同学重新设计了一个实验证明（4）中结论一．实验方案：取试管①中溶液，先滴加HNO3，再滴加几滴NaCl溶液，最后测此溶液透光率随温度改变的变化情况（请描述必要的实验操作和现象）．

    分析 （1）由[Fe（H2O）6]3+（几乎无色）+nH2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n（黄色）+nH3O+（n=0～6）可知，加入HNO3后，c（H+）增大，导致平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色；
    （2）实验②④对比，氯化铁溶液中加入硝酸，溶液黄色不变，氯化铁溶液黄色为[FeCl4（H2O）2]-所致；
    （3）随着温度升高，Fe（NO3）3溶液透光率逐渐减小，说明溶液中[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n浓度增大；
    （4）升高温度溶液中[FeCl4（H2O）2]-浓度增大；
    （5）加入含有氯离子物质，由平衡移动增大溶液中[FeCl4（H2O）2]-浓度．

    解答 解：（1）实验①②对比，硝酸铁溶液加入硝酸溶液，溶液中氢离子浓度增大，而溶液黄色褪去，信息①中平衡向左移动，
    故答案为：加入HNO3后，c（H+）增大，导致此平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色；
    （2）试管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黄色，说明氯化铁溶液黄色为[FeCl4（H2O）2]-所致，
    故答案为：试管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黄色；
    （3）温度升高，导致平衡[Fe（H2O）6]3++nH2O?[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n+nH3O+正向移动，[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n浓度增大，溶液颜色加深；
    故答案为：变深；
    （4）升高或降低相同温度时，FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液，说明在FeCl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在[FeCl4（H2O）2]-+
    4H2O?[Fe（H2O）6]3++4Cl-，
    故答案为：升高或降低相同温度时，FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液，说明在FeCl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在[FeCl4（H2O）2]-+
    4H2O?[Fe（H2O）6]3++4Cl-，△H＜0；
    （5）对照实验②④可知，向②的溶液中加入含有氯离子物质，增大溶液中[FeCl4（H2O）2]-浓度，可以证明实验方案验证（4）中结论，
    故答案为：先滴加HNO3，再滴加几滴NaCl溶液，最后测此溶液透光率随温度改变的变化情况．

    点评 本题考查了对探究实验方案分析评价、信息获取与迁移运用，注意充分利用对照实验进行分析，是对现实综合能力的考查，难度较大．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．金属钛及钛的合金被认为是21世纪重要的金属材料．常温下钛不和非金属、强酸反应．TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料．
    （1）实验室利用反应TiO2（s）+CCl4（g）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$TiCl4（g）+CO2（g），在无水无氧条件下，制取TiCl4实验装置示意图如图：

    有关物质性质如表：
    物质熔点/℃沸点/℃其他
    CCl4-2376与TiCl4互溶
    TiCl4-25136遇潮湿空气产生白雾
    ①仪器A的名称是干燥管，装置E中的试剂是浓硫酸．
    ②欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是蒸馏．
    （2）工业上可以由钛铁矿（FeTiO3）（含Fe2O3等杂质）制备金属Ti．
    工业制备过程由钛铁矿经过酸溶解、过滤以及后续一系列化学变化和物理变化，可以将不溶于水的H2TiO3从溶液中过滤出来，再对H2TiO3进行洗涤，最后对H2TiO3进行煅烧得到TiO2，最终获得金属Ti．过程简化如下：

    ①水洗H2TiO3后，向洗涤液中加滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是Fe2+．
    用离子方程式解释“出现微红色”的原因2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
    ②以TiO2为原料制取金属钛的其中一步反应为TiO2、氯气和焦炭反应生成TiCl4，己知该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1，则另一生成物为CO．
    ③用Mg还原TiCl4制金属钛取过程中必须在1070K的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是隔绝空气（或惰性气氛中）；
    所得到的金属钛中混有少量杂质，可加入稀盐酸或稀硫酸溶解后除去．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    4．研究催化剂对化学反应有重要意义．为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：

    （1）甲同学欲用上图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂，写出该反应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
    （2）为探究MnO2的质量对催化效果的影响，乙同学分别量取50mL 1% H2O2加入容器中，在一定质量范围内，加入不同质量的MnO2，测量所得气体体积，数据如表：
    MnO2的质量/g0.10.20.4
    40s末O2体积/mL496186
    由此得出的结论是在一定质量范围内，增加MnO2的质量，化学反应速率加快．
    （3）为分析Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，丙同学设计如表实验（三支试管中均盛有10mL 5% H2O2 ）：
    试管ⅠⅡⅢ
    滴加试剂5滴0.1mol•L-1FeCl35滴0.1mol•L-1 CuCl25滴0.3mol•L-1 NaCl
    产生气
    泡情况    		较快产生细小气泡缓慢产生细小气泡无气泡产生
    结论是Fe3+和Cu2+对H2O2分解均有催化效果，且Fe3+比Cu2+催化效果好，实验Ⅲ的目的是对比实验，说明Cl-对的H2O2分解没有催化效果．
    （4）查阅资料得知：将作为催化剂的FeCl3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的化学方程式分别是2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl和2FeCl2+H2O2+2HCl═2FeCl3+2H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    1．根据要求回答下列问题：
    （1）硝酸钠、75%的酒精溶液、Fe（OH）3胶体、豆浆这些物质能与Ba（OH）2（固体）、CuSO4（固体）、CH3COOH（液态）归为一类的是硝酸钠．
    （2）下列仪器：容量瓶、蒸馏烧瓶、漏斗、分液漏斗，其中不能用于物质分离的是容量瓶．
    （3）相同物质的量的O2和O3的质量比2：3，分子个数比为1：1，所含氧原子的个数比为2：3
    （4）下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（填选项字母）
    A．分液 B．过滤 C．萃取 D．蒸馏 E．蒸发结晶 F．高温分解
    ①分离CCl4和H2O：A；
    ②除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3：B；
    ③除去CaO固体中少量的CaCO3固体：F；
    ④从碘水中提取碘：C；
    ⑤分离CCl4（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的液体混合物：D．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应．小明设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的气体产物．
    （1）试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸汽．
    （2）铁与水蒸气反应的化学方程式3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
    （3）探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中．说明生成的气体是H2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    16．某化学兴趣小组为探究浓硫酸的性质，设计了如下图所示的装置进行实验．

    （1）用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是可随时控制反应的进行和停止．
    （2）说明SO2气体产生的实验现象是品红褪色；装置C的作用是吸收多余的SO2气体，防止尾气污染（环境）．
    （3）反应一段时间后，他们对试管A中溶液的金属离子进行探究，请完成相关试题：
    ①提出假设：假设1：只含有Fe3+；
    假设2：只含有Fe2+；
    假设3：既有Fe2+，又有Fe3+．
    ②请设计实验方案验证假设3．
    限选试剂：稀硫酸、KMnO4溶液、KSCN溶液、NaOH溶液、H2O2溶液．
    实验步骤预期现象
    步骤一：用胶头滴管取出A试管中的溶液，用水稀释后，并分装在试管Ⅰ、Ⅱ中备用
    步骤二：检验Fe3+，往试管Ⅰ中，滴入几滴KSCN溶液溶液呈现血红色
    步骤三：检验Fe2+，往试管Ⅱ中，滴入少量KMnO4溶液（或先滴入几滴稀硫酸）紫红色变浅或消褪
    （4）已知C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O，该反应体现浓硫酸的B性．
    A．脱水性　       B．强氧化性　     C．吸水性
    若要验证反应产物中同时混有SO2气体和CO2气体，可选择以下试剂进行实验：
    ①NaOH溶液②品红溶液③溴水④Ca（OH）2溶液，选择合适试剂并安排合理的顺序为②③②④．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一．
    （1）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入20molNO2和5molO2发生如下反应：4NO2（g）+O2（g）?2N2O5（g）；已知体系中n（NO2）随时间变化如图1：
    t（s）050010001500
    n（NO2）（mol）2013.9610.0810.08
    ①写出该反应的逆反应的平衡常数表达式：K=$\frac{c{\;}^{2}（N{\;}_{2}O{\;}_{5}）}{{c}^{4}（NO{\;}_{2}）•c（O{\;}_{2}）}$．已知：K300℃＞K350℃，则该反应是放热反应（填“放热”或“吸热”）；
    ②反应达到平衡后，NO2的转化率为，若要增大NO2的转化率，可采取的措施有BC．
    A．再充入NO2        B．再充入4molNO2和1molO2   C．降低温度          D．充入氦气
    ③图1中表示N2O5的浓度的变化曲线是c；
    （2）图2是1molNO2气体和1molCO气体反应生成CO2气体和NO气体过程中能量变化示意图；又已知：
    2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-760.3kJ•mol-1，则反应：
    N2（g）+2NO2（g）?4NO（g） 的△H=+292.3kJ•mol-1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途．回答下列问题：
    I（1）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵．
    ①写出磷酸主要的电离方程式H3PO4?H2PO4-+H+．
    ②直链低聚磷酸铵的化学式可表示为（NH4）（n+2）PnQx=3n+1（用n表示）．
    （2）在碱性条件下，次磷酸盐可用于化学镀银，完成其反应的离子方程式．
    □H2PO2-+□Ag++□6OH-=□PO43-+□Ag++□4H2O
    （3）由工业白磷（含少量砷、铁、镁等）制备高纯白磷（熔点44℃，沸点280℃），主要生产流程如下：

    ①除砷过程在75℃下进行，其合理的原因是cd（填字母）．
    a．使白磷熔化，并溶于水    b．降低白磷的毒性
    c．温度不宜过高，防止硝酸分解
    d．适当提高温度，加快化学反应速率
    ②硝酸氧化除砷时被还原为NO，氧化相同质量的砷，当转化为亚砷酸的量越多，消耗硝酸的量越少（填“多”或“少”）．
    ③某条件下，用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷，砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如右图，砷的脱除率从a点到b点降低的原因是硝酸浓度大，氧化性强，有较多的硝酸用于氧化白磷，脱砷率低．
    II（4）查阅资料可知：银氨溶液中存在平衡：Ag+（aq）+2NH3（aq）?Ag（NH3）2+（aq），该反应平衡常数的表达式K稳[Ag（NH3）2+]=$\frac{c（[Ag（NY{H}_{3}）_{2}]^{+}）}{c（A{g}^{+}）{c}^{2}（N{H}_{3}）}$，已知某温度下，K稳[Ag（NH3）2+]=1.10×107，Ksp[AgCl]=1.45×10-10．计算得到可逆反应AgCl（s）+2NH3（aq）?Ag（NH3）2+（aq）+Cl-（aq）的化学平衡常数K=1.6×10-3 （保留2位有效数字），1L 1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl0.04mol（保留1位有效数字）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示：
    （1）95℃时水的离子积KW=1.0×10-12．
    （2）95℃时，0.01mol/LNaOH溶液的PH=10．
    （3）95℃时水的电离平衡曲线应为B（填“A”或“B”），请说明理由水的电离是吸热过程，温度升高电离程度增大，C（H+）、C（OH-）均增大．
    （4）25℃时，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为10：1．
    （5）95℃时，若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是pH1+pH2=14（或a+b=14）．
    （6）曲线B对应温度下，pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH=5．请分析原因：曲线B对应95℃，此时水的离子积为10-12，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，使溶液pH=5．

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