鐵鹽溶液濃度較低時(shí)肉眼幾乎觀察不到顏色,某研究小組利用配合物的特征顏色檢測(cè)久置硫酸亞鐵補(bǔ)鐵片中鐵元素價(jià)態(tài)。
Ⅰ.補(bǔ)鐵片中Fe3+的檢驗(yàn)
資料i:[Fe(H2O)6]3++H2O?[Fe(H2O)5(OH)]2++H3O+
實(shí)驗(yàn)過程如圖:

(1)分析上述溶液,除H2O外還能與Fe3+配位的微粒有 SCN-、OH-SCN-、OH-。
(2)已知H2O的配位對(duì)Fe3+的檢驗(yàn)無影響。結(jié)合化學(xué)用語,從平衡移動(dòng)的角度解釋溶液①無現(xiàn)象,溶液②變紅的原因:溶液①中,OH-與Fe3+配位能力強(qiáng),使Fe3+無法與SCN-配位,因此無現(xiàn)象,溶液②中H+濃度增大,使[Fe(H2O)6]3++H2O?[Fe(H2O)5(OH)]2++H3O+逆向移動(dòng),OH-與Fe3+配位能力減弱,F(xiàn)e3++3SCN-?Fe(SCN)3,因此溶液②變紅溶液①中,OH-與Fe3+配位能力強(qiáng),使Fe3+無法與SCN-配位,因此無現(xiàn)象,溶液②中H+濃度增大,使[Fe(H2O)6]3++H2O?[Fe(H2O)5(OH)]2++H3O+逆向移動(dòng),OH-與Fe3+配位能力減弱,F(xiàn)e3++3SCN-?Fe(SCN)3,因此溶液②變紅。
結(jié)論:用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+須在酸性條件下進(jìn)行。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明,KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+時(shí)pH需小于3。
Ⅱ.鄰二氮菲檢驗(yàn)Fe2+的酸堿性條件
資料ii:鄰二氮菲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
,可與 Fe2+形成穩(wěn)定的橙紅色鄰二氮菲亞鐵離子,這種離子可表示為[Fe(phen)3]2+。
實(shí)驗(yàn)過程如圖:

(3)結(jié)合鄰二氮菲的結(jié)構(gòu),分析說明溶液④顏色比③淺的原因:H+濃度較大,鄰二氮菲中N原子有孤電子對(duì),H+中有空軌道,因此鄰二氮菲與H+形成配位鍵,而不與Fe2+配位,因此溶液④顏色比③中淺H+濃度較大,鄰二氮菲中N原子有孤電子對(duì),H+中有空軌道,因此鄰二氮菲與H+形成配位鍵,而不與Fe2+配位,因此溶液④顏色比③中淺。
結(jié)論:鄰二氮菲與Fe2+形成配合物的反應(yīng)受pH的影響。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明,鄰二氮菲檢驗(yàn)Fe2+的適宜pH范圍是2~9。
(4)由以上實(shí)驗(yàn)也可得知,中心離子結(jié)合配體的能力與 中心離子和配體的濃度、種類中心離子和配體的濃度、種類有關(guān)。
【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】SCN-、OH-;溶液①中,OH-與Fe3+配位能力強(qiáng),使Fe3+無法與SCN-配位,因此無現(xiàn)象,溶液②中H+濃度增大,使[Fe(H2O)6]3++H2O?[Fe(H2O)5(OH)]2++H3O+逆向移動(dòng),OH-與Fe3+配位能力減弱,F(xiàn)e3++3SCN-?Fe(SCN)3,因此溶液②變紅;H+濃度較大,鄰二氮菲中N原子有孤電子對(duì),H+中有空軌道,因此鄰二氮菲與H+形成配位鍵,而不與Fe2+配位,因此溶液④顏色比③中淺;中心離子和配體的濃度、種類
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/3 0:0:8組卷:84引用:2難度:0.1
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1.如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
(1)在組裝好裝置后,若要檢驗(yàn)A~D裝置的氣密性,其操作是首先
(2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
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(4)為了驗(yàn)證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理?
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2.某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
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(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng),反應(yīng)的離子方程式為:
Ⅱ.利用如圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
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(5)實(shí)驗(yàn)完畢,待A中燒瓶?jī)?nèi)液體冷卻后,過濾,向?yàn)V液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍(lán)色.為了證明藍(lán)色只與Cu2+有關(guān),而與其它離子無關(guān),某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),其中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎]有意義的是
①觀察稀H2SO4 溶液呈無色 ②觀察CuSO4 粉末呈白色 ③稀釋CuSO4溶液,溶液藍(lán)色變淺 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍(lán)色沉淀,過濾,濾液呈無色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過濾,濾液仍顯藍(lán)色發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:12引用:2難度:0.7
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