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菁優(yōu)網(wǎng)某興趣小組研究FeSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)過程中的物質(zhì)變化。
(1)小組實驗
向2mL0.1mol?L-1新制FeSO4溶液中滴加少量0.1mol?L-1NaOH溶液,生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,顏色逐漸加深。充分振蕩,靜置一段時間后變?yōu)榧t褐色。寫出由白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
。
(2)探究灰綠色沉淀的成因
猜想1:白色沉淀吸附Fe2+,呈現(xiàn)灰綠色。
猜想2:鐵元素部分被氧化后,F(xiàn)e(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)形成的共沉淀物為灰綠色。
實驗 操作 試劑(均為0.1mol?L-1 實驗現(xiàn)象
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向兩片玻璃片中心分別滴加試劑ⅰ和ⅱ,面對面快速夾緊。
?。?
2滴FeSO4溶液和1滴蒸餾水
2滴FeSO4溶液和1滴蒸餾水

ⅱ.2滴NaOH溶液
玻璃片夾縫中有白色渾濁。分開玻璃片,白色渾濁迅速變?yōu)榛揖G色。
ⅰ.2滴FeSO4溶液、1滴Fe2(SO43溶液
ⅱ.2滴NaOH溶液
玻璃片夾縫中立即有灰綠色渾濁。
①將試劑ⅰ補充完整。
②根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論,猜想
2
2
正確。
(3)探究灰綠色沉淀的結(jié)構(gòu)和組成
資料:
ⅰ.Fe(OH)2層狀結(jié)構(gòu)示意圖如圖,OH-位于八面體的頂點,F(xiàn)e2+占據(jù)八面體的中心。當(dāng)部分Fe(Ⅱ)被氧化為Fe(Ⅲ)時,層狀結(jié)構(gòu)不被破壞。
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ⅱ.Fe2+在強酸條件下不易被空氣氧化;低濃度的Cl-難以體現(xiàn)還原性。
ⅲ.I2+2S2
O
2
-
3
═2I-+S4
O
2
-
6

稱取一定量灰綠色沉淀,用稀鹽酸完全溶解后,定容至250mL得樣品液。
①小組同學(xué)根據(jù)資料推測:灰綠色沉淀的層間可能嵌入了
SO
2
-
4
,理由是
層狀結(jié)構(gòu)不被破壞,故根據(jù)電荷守恒可知,當(dāng)部分Fe(Ⅱ)被氧化為Fe(Ⅲ)時,層間會引入陰離子平衡電荷
層狀結(jié)構(gòu)不被破壞,故根據(jù)電荷守恒可知,當(dāng)部分Fe(Ⅱ)被氧化為Fe(Ⅲ)時,層間會引入陰離子平衡電荷
通過實驗證實了該推測正確,實驗操作和現(xiàn)象是
取少量灰綠色沉淀加入足量的鹽酸溶解,再加BaCl2溶液,生成白色沉淀,說明灰綠色沉淀的層間嵌入了
SO
2
-
4
取少量灰綠色沉淀加入足量的鹽酸溶解,再加BaCl2溶液,生成白色沉淀,說明灰綠色沉淀的層間嵌入了
SO
2
-
4
。
②取樣品液100.00mL,測得其中
SO
2
-
4
的物質(zhì)的量為6.4×10-4mol。
③取樣品液25.00mL,用0.0050mol?L-1酸性KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液25.60mL。寫出該滴定過程中反應(yīng)的離子方程式:
5Fe2++
M
n
O
-
4
+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++
M
n
O
-
4
+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
。
④取樣品液25.00mL,加適量水及KI固體靜置后,立即以0.025mol?L-1Na2S2O3溶液滴定至淺黃色,再加入淀粉溶液滴定至藍色恰好消失,消耗Na2S2O3溶液12.80mL。
結(jié)論:用Fe(Ⅱ)xFe(Ⅲ)y(OH)z(SO4m表示灰綠色沉淀的組成,則此樣品中x:y:z:m=
4:2:12:1
4:2:12:1
(取最簡整數(shù)比)。
(4)實驗反思與改進
有文獻指出:表面吸附的Fe2+可與沉淀中已有溶解的Fe(Ⅲ)快速發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,使沉淀呈現(xiàn)灰綠色。原理如圖所示。
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①利用同位素示蹤法證明電子轉(zhuǎn)移過程的存在:將56Fe(OH)3固體與57FeSO4溶液混合得到懸濁液,一段時間后
溶液中檢測到56Fe2+
溶液中檢測到56Fe2+
(將實驗測定結(jié)果補充完整)。
②小組同學(xué)根據(jù)文獻觀點改進了(1)中的實驗方案,在試管中獲得了可較長時間存在的白色沉淀,寫出合理的實驗操作:
將長滴管插入濃氫氧化鈉溶液中,緩慢擠入少量的0.1mol/L的FeSO4溶液
將長滴管插入濃氫氧化鈉溶液中,緩慢擠入少量的0.1mol/L的FeSO4溶液
。
【答案】4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;2滴FeSO4溶液和1滴蒸餾水;2;層狀結(jié)構(gòu)不被破壞,故根據(jù)電荷守恒可知,當(dāng)部分Fe(Ⅱ)被氧化為Fe(Ⅲ)時,層間會引入陰離子平衡電荷;取少量灰綠色沉淀加入足量的鹽酸溶解,再加BaCl2溶液,生成白色沉淀,說明灰綠色沉淀的層間嵌入了
SO
2
-
4
;5Fe2++
M
n
O
-
4
+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;4:2:12:1;溶液中檢測到56Fe2+;將長滴管插入濃氫氧化鈉溶液中,緩慢擠入少量的0.1mol/L的FeSO4溶液
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:46引用:3難度:0.4
相似題
  • 1.由于氧化還原反應(yīng)中存在著反應(yīng)物質(zhì)之間的電子傳遞,因此可以通過一定的裝置實現(xiàn)化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化。
    (1)下列能通過氧化還原反應(yīng)去除石油開采過程中產(chǎn)生的H2S的是
     
    。
    A.氨水
    B.雙氧水
    C.FeSO4溶液
    D.NaOH溶液
    (2)用過氧化氫和鹽酸刻蝕含銅電路板時,下列說法錯誤的是
     
    。(雙選)
    A.過氧化氧是還原劑
    B.溶液中的Cl-可與Cu2+形成配合物
    C.溶液中生成的Cu2+可能催化H2O2的分解
    D.反應(yīng)過程使溶液的pH減小
    (3)過氧化氫的分子結(jié)構(gòu)如圖(Ⅱ),過氧化氫屬于
     
    (填“極性”或“非極性”)分子。
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    過去曾經(jīng)有人認為過氧化氫的分子結(jié)構(gòu)也可能是(Ⅰ),選擇合理實驗方法證明過氧化氫的分子結(jié)構(gòu)為(Ⅱ)
     
    。
    A.測定過氧化氫的沸點
    B.測定過氧化氫分解時的吸收的能量
    C.測定過氧化氫中H—O和O—O的鍵長
    D.觀察過氧化氫細流是否在電場中偏轉(zhuǎn)
    (4)電化學(xué)合成氨在工業(yè)上起著相當(dāng)重要的作用。
    ①電解法合成氨反應(yīng)裝置如圖所示:
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    i.a極的電極反應(yīng)式為
     
    。
    ii.電解裝置中質(zhì)子交換膜的作用為
     
    。
    iii.若b極產(chǎn)生的O2在一定條件下的體積為336L,a極中通入相同條件下N2的總體積為672L,則N2的轉(zhuǎn)化率為
     
    。(保留兩位有效數(shù)字)
    ②近幾年科學(xué)家研究通過一種生物燃料電池實現(xiàn)室溫下合成氨,其工作原理如圖:
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    i.該電池負極是電極
     
    (填“a”或“b”)。
    ii.對比傳統(tǒng)的工業(yè)合成氨,生物燃料電池合成氨的優(yōu)點是
     
    。(任寫一條)
    (5)利用滴定法可測定所得CuSO4?5H2O的純度,操作如下:
    a.取agCuSO4?5H2O樣品,加入足量NH4F—HF溶液溶解(其中F-用于防止Fe3+干擾檢驗:Fe3++6F-
    F
    e
    F
    3
    -
    6
    )。
    b.滴加足量KI溶液,發(fā)生反應(yīng)2Cu2++4I-═2CuI↓+I2。
    c.再用cmol?L-1Na2S2O3標準溶液滴定,以淀粉溶液為指示劑,到達滴定終點時消耗硫代硫酸鈉標準溶液VmL,發(fā)生的反應(yīng)為I2+2S2
    O
    2
    -
    3
    ═S4
    O
    2
    -
    6
    +2I-
    ①接近滴定終點時,若向溶液中滴加KSCN溶液,會發(fā)現(xiàn)CuI沉淀轉(zhuǎn)化為CuSCN,其沉淀轉(zhuǎn)化的原因是
     
    。
    ②已如:CuI能夠吸附大量I2,如果不加KSCN溶液,那么測得CuSO4?5H2O的純度將會
     
    。(填“偏高”“偏低”或“不變”)
    ③計算CuSO4?5H2O的純度為:
     
    。(用含a、c、V的代數(shù)式表示)
    發(fā)布:2024/10/25 5:0:2組卷:11引用:1難度:0.4
  • 2.鋁鎂合金是飛機制造、建筑等行業(yè)的重要材料。為測定某鋁鎂合金(不含其他元素)中鋁的質(zhì)量分數(shù),將一定量鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng),設(shè)計了下列實驗方案進行探究。填寫下列空白:
    (1)同學(xué)們擬選用如圖1實驗裝置完成實驗:
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    你認為最簡易的裝置其連接順序是A→
     
     
     
    ;連接好裝置首先應(yīng)進行的操作是
     
    。
    (2)仔細分析實驗裝置后,同學(xué)們經(jīng)討論認為以上裝置會引起較大誤差。于是他們設(shè)計了如圖2所示的實驗裝置。
    ①裝置中導(dǎo)管a的作用除了
     
    以外,從精確測量氫氣體積的角度分析,還有一個作用是滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差。
    ②已知金屬與酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng),為了較準確測量室溫、一個標準大氣壓下氫氣的體積,在讀反應(yīng)前后量氣管乙中液面的讀數(shù)求氫氣體積的過程中,除視線平視外還應(yīng)注意
     
    (填字母)。
    A.冷卻至室溫再讀數(shù)
    B.乙管中液面不再上升時應(yīng)該及時讀數(shù)
    C.讀數(shù)時應(yīng)上下移動量氣管乙,使甲、乙中液面左右相平
    D.讀數(shù)時不必使甲、乙中液面左右相平
    ③若實驗用鋁鎂合金的質(zhì)量為5.1g,測得氫氣體積為5.6L(已轉(zhuǎn)換成標準狀況),則合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)為
     
    (保留兩位有效數(shù)字)。
    (3)有同學(xué)提出把分液漏斗中的稀硫酸換成氫氧化鈉溶液也可以測定鋁鎂合金中的鋁的質(zhì)量分數(shù)和鋁的相對原子質(zhì)量。
    ①實驗過程中,若未洗滌過濾所得的不溶物,則測得鋁的質(zhì)量分數(shù)將
     
    (填“偏大”“偏小”或“無影響”)
    ②實驗用鋁鎂合金的質(zhì)量為ag,測得氫氣體積為bL(已換算為標準狀況),錐形瓶中剩余固體的質(zhì)量為cg,則鋁的相對原子質(zhì)量為
     
    。(用a、b、c表示)
    發(fā)布:2024/10/24 1:0:4組卷:54引用:2難度:0.5
  • 3.某?;瘜W(xué)課外小組為了鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體,以及測定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù),用不同的方法開展了實驗,具體情況如圖所示。
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    Ⅰ.鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉固體
    (1)根據(jù)圖1、2所示實驗,能夠達到實驗?zāi)康牡氖?
     
    (填數(shù)字)。
    (2)①圖3、4所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì),寫出其中屬于離子反應(yīng)的離子方程式
     
    。②若用圖4所示實驗確定碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性,則試管B中裝入的固體最好是
     
    (填化學(xué)式)。
    Ⅱ.測定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)
    方案一、用沉淀分析法,按如圖所示的實驗流程進行實驗:
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    (3)①操作Ⅰ、Ⅱ涉及的實驗名稱依次是
     
    、洗滌、干燥、稱量。
    ②該方案中涉及有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    ③該試樣中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)的計算式為
     

    方案二、按如圖所示裝置及主要流程進行實驗:
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    (4)裝置A裝稀硫酸的儀器是
     
    ,裝置B盛放的物質(zhì)是
     
    ,能否用鹽酸代替稀硫酸進行實驗
     
    (填“能”或“不能”)。
    (5)在裝置C中裝堿石灰來吸收凈化后的氣體。在滴加稀硫酸時應(yīng)緩慢滴加,若快速滴加,則會導(dǎo)致測定結(jié)果
     
    (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
    (6)有同學(xué)認為,為了減少實驗誤差,在反應(yīng)前和反應(yīng)后都要通入N2,反應(yīng)后通入N2的目的是
     
    發(fā)布:2024/10/24 1:0:4組卷:10引用:1難度:0.5
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