某實(shí)驗(yàn)小組在驗(yàn)證H2O2氧化Fe2+時(shí)發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,并對(duì)其進(jìn)行了深入探究。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:
裝置與操作 | 現(xiàn)象 |
溶液立即變紅,繼續(xù)滴加H2O2溶液, 紅色變淺并逐漸褪去 |
Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3
Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3
。(2)探究實(shí)驗(yàn)Ⅰ中紅色褪去的原因:取反應(yīng)后溶液,
滴加KSCN溶液,溶液變紅
滴加KSCN溶液,溶液變紅
(填實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象),證明溶液中有Fe3+,而幾乎無(wú)SCN-。(3)研究發(fā)現(xiàn),酸性溶液中H2O2能氧化SCN-,但反應(yīng)很慢且無(wú)明顯現(xiàn)象,而實(shí)驗(yàn)Ⅰ中褪色相對(duì)較快,由此推測(cè)Fe3+能加快H2O2與SCN-的反應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ得到了證實(shí)。參照實(shí)驗(yàn)Ⅱ的圖例,在虛線框內(nèi)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)Ⅲ。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:
(4)查閱資料:Fe3+加快H2O2與SCN-反應(yīng)的主要機(jī)理如下:
ⅰ.Fe3++H2O2═Fe2++HO2?+H+
ⅱ.Fe2++H2O2═Fe3++?OH+OH-
ⅲ.?OH(羥基自由基)具有強(qiáng)氧化性,能直接氧化SCN-。
為探究Fe2+對(duì)H2O2與SCN-反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:
實(shí)驗(yàn)Ⅳ:
①t′<t。對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅳ和Ⅱ得出結(jié)論:在本實(shí)驗(yàn)條件下,
Fe2+也能加速H2O2與SCN-反應(yīng),并且效果比Fe3+更好
Fe2+也能加速H2O2與SCN-反應(yīng),并且效果比Fe3+更好
。②結(jié)合資料和(1)~(4)的研究過(guò)程,從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的角度解釋實(shí)驗(yàn)Ⅰ中溶液先變紅后褪色的原因:
開(kāi)始滴入H2O2時(shí),ii反應(yīng)速率快,生成的Fe3+迅速與SCN-結(jié)合,溶液立即變紅;繼續(xù)滴加H2O2,c(?OH)升高,加快?OH氧化SCN-,使c(SCN-)降低,F(xiàn)e3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng),紅色褪去
開(kāi)始滴入H2O2時(shí),ii反應(yīng)速率快,生成的Fe3+迅速與SCN-結(jié)合,溶液立即變紅;繼續(xù)滴加H2O2,c(?OH)升高,加快?OH氧化SCN-,使c(SCN-)降低,F(xiàn)e3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng),紅色褪去
。③實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅳ中均有O2生成,小組同學(xué)推測(cè)可能是HO2?與溶液中其他微粒相互作用生成的,這些微粒有
Fe3+、H2O2、?OH
Fe3+、H2O2、?OH
。【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3;滴加KSCN溶液,溶液變紅;Fe2+也能加速H2O2與SCN-反應(yīng),并且效果比Fe3+更好;開(kāi)始滴入H2O2時(shí),ii反應(yīng)速率快,生成的Fe3+迅速與SCN-結(jié)合,溶液立即變紅;繼續(xù)滴加H2O2,c(?OH)升高,加快?OH氧化SCN-,使c(SCN-)降低,F(xiàn)e3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng),紅色褪去;Fe3+、H2O2、?OH
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:91引用:4難度:0.4
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①觀察稀H2SO4 溶液呈無(wú)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(guò)濾,濾液呈無(wú)色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過(guò)濾,濾液仍顯藍(lán)色發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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