某小組探究CuSO4溶液、FeSO4溶液與堿的反應(yīng),探究物質(zhì)氧化性和還原性的變化規(guī)律。
將一定濃度CuSO4溶液,飽和FeSO4混合溶液加入適量氨水,產(chǎn)生紅褐色沉淀,經(jīng)檢驗(yàn),紅褐色沉淀含F(xiàn)e(OH)3。
(1)分析Fe(OH)3產(chǎn)生的原因:O2氧化所致。驗(yàn)證:向FeSO4溶液中滴入氨水,生成的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,一段時(shí)間后有紅褐色沉淀生成。
①生成白色沉淀的離子方程式是 Fe2++2NH3?H2O=Fe(OH)2↓+NH+4Fe2++2NH3?H2O=Fe(OH)2↓+NH+4。
②產(chǎn)生紅褐色沉淀:4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3。電極反應(yīng)式:
還原反應(yīng):O2+2H2O+4e-═4OH-。
氧化反應(yīng):Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3。
(2)提出問(wèn)題:產(chǎn)生Fe(OH)3的原因可能是Cu2+氧化所致。
驗(yàn)證如下(溶液A:飽和FeSO4溶液 +CuSO4溶液;已排除空氣的影響):
NH
+
4
NH
+
4
序號(hào) | 實(shí)驗(yàn) | 試劑 | 現(xiàn)象 |
Ⅰ | 氨水 | 生成沉淀,一段時(shí)間后,產(chǎn)生紅褐色沉淀和灰黑色固體物質(zhì) | |
Ⅱ | 水 | 溶液無(wú)明顯變化 |
氫氧化鐵可為升價(jià)產(chǎn)物,銅可為降價(jià)產(chǎn)物
氫氧化鐵可為升價(jià)產(chǎn)物,銅可為降價(jià)產(chǎn)物
。②檢驗(yàn):濾出Ⅰ中不溶物,用稀H2SO4溶解,未檢出Cu。分析原因:
ⅰ.Ⅰ中未生成Cu。
ⅱ.Ⅰ中生成了Cu。由于
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(用離子方程式表示),因此未檢出Cu。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(Ⅲ)確認(rèn)CuSO4的作用(已排除空氣的影響),裝置示意圖如圖所示。
①補(bǔ)全電化學(xué)裝置示意圖 。經(jīng)檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了Fe(OH)3、Cu。
②Ⅱ、Ⅲ中均含Cu2+。Ⅲ中產(chǎn)生了Cu,Ⅱ中未產(chǎn)生Cu,試解釋原因
Ⅱ中Fe2+的還原性較弱,不能將Cu2+還原為Cu;Ⅲ中NH3?H2O?+OH-,氫氧根離子與亞鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵,F(xiàn)e(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3,堿性增強(qiáng)及產(chǎn)生Ksp更小的Fe(OH)3使亞鐵鹽的還原性增強(qiáng),能將Cu2+還原為Cu
NH
+
4
Ⅱ中Fe2+的還原性較弱,不能將Cu2+還原為Cu;Ⅲ中NH3?H2O?+OH-,氫氧根離子與亞鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵,F(xiàn)e(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3,堿性增強(qiáng)及產(chǎn)生Ksp更小的Fe(OH)3使亞鐵鹽的還原性增強(qiáng),能將Cu2+還原為Cu
。NH
+
4
(4)CH3CHO分別與AgNO3溶液、銀氨溶液混合并加熱,CH3CHO與AgNO3溶液混合物明顯現(xiàn)象,但與銀氨溶液混合能產(chǎn)生銀鏡。試解釋原因:
CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O,加入氨水提高了CH3CHO的還原性,能與銀氨溶液產(chǎn)生銀鏡
CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O,加入氨水提高了CH3CHO的還原性,能與銀氨溶液產(chǎn)生銀鏡
。【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】Fe2++2NH3?H2O=Fe(OH)2↓+;Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3;氫氧化鐵可為升價(jià)產(chǎn)物,銅可為降價(jià)產(chǎn)物;Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;;Ⅱ中Fe2+的還原性較弱,不能將Cu2+還原為Cu;Ⅲ中NH3?H2O?+OH-,氫氧根離子與亞鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵,F(xiàn)e(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3,堿性增強(qiáng)及產(chǎn)生Ksp更小的Fe(OH)3使亞鐵鹽的還原性增強(qiáng),能將Cu2+還原為Cu;CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O,加入氨水提高了CH3CHO的還原性,能與銀氨溶液產(chǎn)生銀鏡
NH
+
4
NH
+
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:112引用:6難度:0.6
相似題
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1.某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)把SO2通入裝有1mol/L BaCl2溶液的試管中,出現(xiàn)了白色渾濁物.
(1)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)根據(jù)沉淀溶解平衡原理查閱了工具書上的相關(guān)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)計(jì)算推導(dǎo)得出:常溫下即使把SO2通入1mol/L BaCl2溶液中至飽和,也不可能生成BaSO3沉淀,故白色渾濁物只能是BaSO4.你認(rèn)為所查閱的數(shù)據(jù)為:BaSO3的溶度積或BaSO3的溶解度或Ksp(BaSO3).
(2)二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,而實(shí)際受到空氣和溶液氧氣的影響很快便能觀察到沉淀現(xiàn)象.為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖:
①氣密性檢查完好后,在裝置A中的多孔隔板上放上鋅粒,通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗注入稀硫酸.打開(kāi)活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入到后續(xù)裝置.
②D中氣泡均勻冒出并驗(yàn)純D中氣泡均勻冒出后后關(guān)閉活塞,將裝置D的導(dǎo)管插入燒杯中.
③通過(guò)裝置B的分液漏斗滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體進(jìn)入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清.
④打開(kāi)活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入后續(xù)裝置一段時(shí)間.
⑤將盛有BaCl2溶液的試管從裝置中取出,拔去橡皮塞用膠頭滴管伸入到苯層下方滴加雙氧水,隨即出現(xiàn)白色渾濁,滴加稀鹽酸并振蕩,白色渾濁不消失.
⑥拆卸裝置,清洗儀器,處理剩余藥品.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題
(2)實(shí)驗(yàn)步驟①和③的空白處使用的儀器名稱分別為
(3)反應(yīng)開(kāi)始前,先向制取SO2的裝置中通入純凈的A中產(chǎn)生的氫氣,其作用是:
(4)裝C中苯的作用是
(5)裝置D的目的 除去SO2防止污染
(6)寫出實(shí)驗(yàn)步驟⑤試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:52引用:1難度:0.1 -
2.(1)某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)用如圖1所示實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)BaCl2溶液中出現(xiàn)白色沉淀,且白色沉淀不溶于鹽酸.二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,實(shí)際因受到空氣和溶液中氧氣的影響而產(chǎn)生沉淀.
①寫出加熱時(shí)試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
②用離子方程式表示生成該白色沉淀的原因:
(2)為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①檢查裝置A氣密性的方法是
②裝置B中反應(yīng)開(kāi)始前,應(yīng)進(jìn)行的操作是
③裝置C中苯的作用是
④裝置B中反應(yīng)結(jié)束后,需再打開(kāi)裝置A中活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入后續(xù)裝置一段時(shí)間,目的是
⑤一同學(xué)取實(shí)驗(yàn)后的C中溶液少許,滴加一種無(wú)色溶液,也產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀,滴加的試劑不可能是下列物質(zhì)中的
A、NaOH溶液 B、新制氯水 C、H2O2溶液 D、酸性KMnO4溶液
⑥若D中NaOH溶液恰好完全反應(yīng)生成NaHSO4溶液,寫出該溶液中的平衡方程式發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.5 -
3.綠礬化學(xué)式可以用FeSO4?xH2O表示,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對(duì)綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究。回答下列問(wèn)題:
(1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無(wú)明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:
(2)為測(cè)定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開(kāi)關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為mg。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為ng。按圖1連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序
a.稱量A b.關(guān)閉K1和K2 c.點(diǎn)燃酒精燈,加熱 d.冷卻至室溫
e.打開(kāi)K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2 f.熄滅酒精燈
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目=
(3)在蒸餾釜中隔絕空氣煅燒綠礬,將蒸氣冷卻可制得一種無(wú)色粘稠的液體“綠礬油”,蒸餾釜中剩余的固體為紅棕色。綠礬油中溶質(zhì)的化學(xué)式為
(4)用圖2裝置模擬(3)中蒸餾釜中反應(yīng)并檢驗(yàn)產(chǎn)物,煅燒綠礬一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)D中U 型管出現(xiàn)無(wú)色粘稠的液體,b中品紅溶液褪色。
已知:三氧化硫的熔點(diǎn)為16.8℃,沸點(diǎn)為44.8℃
①A中提供熱源的儀器名稱:
②寫出煅燒綠礬的化學(xué)方程式
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不宜加入過(guò)多綠礬,主要原因是發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
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