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實驗小組同學為探究Fe2+的性質(zhì),進行如下實驗。
[實驗Ⅰ]向2mL0.1mol?L-1FeSO4,溶液中滴加幾滴0.1mol?L-1KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加幾滴3% H2O2溶液(用H2SO4,酸化至pH=1),溶液顏色變紅。
(1)甲同學通過上述實驗分析Fe2+具有
還原
還原
(填“氧化”或“還原“)性。
乙同學查閱資料發(fā)現(xiàn)Fe2+與SCN-也可發(fā)生反應,生成無色的配合物。為證實該性質(zhì),利用FeCO3進行如下實驗。
(2)FeCO3的制備:用過量NH4HCO3溶液與FeSO4溶液反應得到FeCO3,離子方程式為
Fe2++2
HCO
-
3
=FeCO3↓+H2O+CO2
Fe2++2
HCO
-
3
=FeCO3↓+H2O+CO2
。
[實驗Ⅱ]驗證Fe2+與SCN-發(fā)生反應
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(3)通過實驗b排除了
通過實驗b排除了FeCO3溶解產(chǎn)生的Fe2+對實驗的影響
通過實驗b排除了FeCO3溶解產(chǎn)生的Fe2+對實驗的影響
的干擾。
(4)從沉淀溶解平衡角度解釋實驗a和b最終溶液顏色不同的原因是
SCN-與FeCO3溶解電離產(chǎn)生的Fe2+結(jié)合,沉淀溶液平衡正向移動,溶液中的Fe2+(包括Fe2+與SCN-生成物)濃度增大,與酸性H2O2反應產(chǎn)生的Fe3+增大,F(xiàn)e3+與SCN-生成物濃度增大,溶液紅色加深
SCN-與FeCO3溶解電離產(chǎn)生的Fe2+結(jié)合,沉淀溶液平衡正向移動,溶液中的Fe2+(包括Fe2+與SCN-生成物)濃度增大,與酸性H2O2反應產(chǎn)生的Fe3+增大,F(xiàn)e3+與SCN-生成物濃度增大,溶液紅色加深
。
丙同學設計實驗進一步證明Fe2+可與SCN-反應。
[實驗Ⅲ]
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(5)上述實驗中,d為c的對照實驗。
①X為
1mL0.5mol/L稀H2SO4
1mL0.5mol/L稀H2SO4

②實驗能夠證實Fe2+可與SCN-反應,則應觀察到的現(xiàn)象是
溶液紅色更淺
溶液紅色更淺
。
(6)實驗III中若未加適量水稀釋,則無法通過現(xiàn)象得出結(jié)論。推測加水稀釋的目的可能有:使后續(xù)實驗顏色變化易于觀察;降低c(Fe3+),
使Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動
使Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動
。

【答案】還原;Fe2++2
HCO
-
3
=FeCO3↓+H2O+CO2↑;通過實驗b排除了FeCO3溶解產(chǎn)生的Fe2+對實驗的影響;SCN-與FeCO3溶解電離產(chǎn)生的Fe2+結(jié)合,沉淀溶液平衡正向移動,溶液中的Fe2+(包括Fe2+與SCN-生成物)濃度增大,與酸性H2O2反應產(chǎn)生的Fe3+增大,F(xiàn)e3+與SCN-生成物濃度增大,溶液紅色加深;1mL0.5mol/L稀H2SO4;溶液紅色更淺;使Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:124引用:3難度:0.6
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.某同學用圖示裝置進行鐵和稀硝酸反應的實驗并進行相關的實驗探究.
    a.向廣口瓶內(nèi)注入足量熱NaOH溶液,將盛有一定質(zhì)量的純鐵粉的小燒杯放入瓶中.
    b.關閉止水夾,點燃紅磷,伸入瓶中,塞好膠塞.
    c.待紅磷充分燃燒,一段時間后打開分液漏斗旋塞,向燒杯中緩慢滴入一定量的4mol?L-1的稀硝酸,鐵粉完全溶解.
    氣體產(chǎn)物成分探究
    (1)實驗前如何檢查該裝置的氣密性?
     

    (2)燃燒紅磷的目的是
     

    (3)為證明氣體產(chǎn)物為NO,步驟c后還缺少的一步主要操作是
     

    產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)探究:
    (4)提出合理假設:
    假設1:產(chǎn)物中只有+2價鐵;假設2:
     
    ,
    假設3:產(chǎn)物中既有+2價鐵,又有+3價鐵.
    (5)設計實驗方案,驗證假設1成立(寫出實驗操作步驟現(xiàn)象和結(jié)論):
     

    問題討論:
    (6)廣口瓶中熱NaOH溶液的主要作用是
     
    .若假設3成立,且所得溶液中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:1時,則對應的離子反應方程式為
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:62引用:5難度:0.3
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    發(fā)布:2024/11/17 13:0:1組卷:344引用:7難度:0.5
  • 3.兩組同學對鐵及其化合物的性質(zhì)進行探究.
    (1)一組同學用圖1所示裝置對鐵與濃硫酸的反應進行實驗.已知:
    2Fe+6H2SO4(濃) 
     Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O.請你參與探究并回答相關問題.
    ①檢查裝置氣密性后,將過量的鐵屑和一定量的濃硫酸放入燒瓶,塞緊橡皮塞,開始計時.t1時開始加熱,在鐵屑表面逐漸產(chǎn)生氣泡,當有大量氣泡產(chǎn)生時,控制反應溫度基本不變.甲同學將收集到的氣體體積與時間的關系粗略地表示為圖2.
    在0~t1時間段,鐵屑表面沒有氣泡生成,說明鐵在濃硫酸中發(fā)生了
     
    ;
    t1~t2時間段,反應生成的氣體是
     

    ②t2時,取少量反應液,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈現(xiàn)血紅色.若再滴加過量新制氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去.同學們對紅色褪去的原因提出各自的假設.乙同學的假設是:溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài).你的另一種假設是
     
    ;為了驗證你的假設,請設計一種簡便的實驗方案
     

    (2)另一組同學對鐵和稀硝酸的反應進行探究.他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進行實驗,若HNO3只被還原成NO,且反應結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,則
    a
    b
    的取值范圍是
     
    ;若反應結(jié)束后的溶液中n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1,則
    a
    b
    的值為
     

    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:55引用:5難度:0.1
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