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Fe2+在空氣中易被氧化。某小組探究綠礬(FeSO4?7H2O)和莫爾鹽[(NH42Fe(SO42?6H2O]在空氣中的穩(wěn)定性。
Ⅰ.探究溶液中的穩(wěn)定性:配制0.1mol?L-1兩種溶液[A:FeSO4,B:(NH42Fe(SO42],露置于空氣中一段時間,并檢驗其中的Fe3+,結(jié)果如下。
編號 新配制 1h后 24h后
pH 性狀 酸化后滴等量KSCN(aq) pH 性狀 酸化后滴等量KSCN(aq) pH 性狀
A 3.9 無色溶液 幾乎無色 3.4 黃色溶液 變紅 3.3 紅褐色沉淀
B 3.9 無色溶液 幾乎無色 3.3 黃色溶液 變紅 3.2 紅褐色沉淀
(1)新配制的A溶液pH<7,原因是Fe2+發(fā)生了水解,離子方程式是
Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+
Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+
。
(2)常溫時0.1mol?L-1(NH42SO4溶液pH=5.0,則B溶液中水解程度:Fe2+
NH4+(填“>”或“<”),因此新配制的A、B溶液pH幾乎相同。
(3)放置24h后溶液pH均減小,寫出該過程中Fe2+被空氣氧化的離子方程式:
4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+
4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+
。
上述實驗說明兩種溶液中的Fe2+的穩(wěn)定性差異不大。
Ⅱ.探究晶體的穩(wěn)定性:將兩種晶體分別在不同條件下放置數(shù)天,實驗記錄如下。
編號
實驗條件 露置 密閉容器 潮濕的密閉容器 盛有干燥劑的密閉容器
實驗結(jié)果 綠礬 晶體逐漸變白,進而出現(xiàn)土黃色;Fe3+含量很多 無明顯變化;Fe3+含量非常少 晶體結(jié)塊,顏色不變;Fe3+含量非常少 晶體逐漸變白,最終出現(xiàn)淡黃色;Fe3+含量很多
莫爾鹽 無明顯變化;Fe3+含量非常少 無明顯變化;Fe3+含量非常少 晶體略結(jié)塊,顏色不變;Fe3+含量非常少 無明顯變化;Fe3+含量很少
(4)上述實驗說明,相同條件下兩種晶體在空氣中穩(wěn)定性更強的是
莫爾鹽
莫爾鹽

(5)甲同學(xué)推測綠礬在ⅱ中的結(jié)果與ⅰ不同可能是容器中O2不足造成的。乙同學(xué)經(jīng)過對比,分析該推測不成立,其理由是
根據(jù)實驗ⅳ,同樣在密閉容器中,F(xiàn)e2+能被氧化
根據(jù)實驗ⅳ,同樣在密閉容器中,F(xiàn)e2+能被氧化

(6)該小組同學(xué)根據(jù)實驗結(jié)果進而推測綠礬易被氧化與其失去結(jié)晶水有關(guān)。
①綠礬晶體失去結(jié)晶水的實驗現(xiàn)象是
晶體變白
晶體變白
。
②莫爾鹽晶體中
NH4+
NH4+
離子的存在使結(jié)晶水不易失去;該離子與H2O分子之間可能存在的作用是
氫鍵
氫鍵
。
(7)同學(xué)們經(jīng)過對兩種晶體結(jié)構(gòu)的比較,分析莫爾鹽在空氣中更穩(wěn)定,除了上述原因外,還可能的原因:莫爾鹽晶體中離子間的空隙較小,
O2分子較難進入晶體中與Fe2+反應(yīng)
O2分子較難進入晶體中與Fe2+反應(yīng)
。

【答案】Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+;>;4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+;莫爾鹽;根據(jù)實驗ⅳ,同樣在密閉容器中,F(xiàn)e2+能被氧化;晶體變白;NH4+;氫鍵;O2分子較難進入晶體中與Fe2+反應(yīng)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:12引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.如圖是在實驗室進行二氧化硫制備與性質(zhì)實驗的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
    (1)在組裝好裝置后,若要檢驗A~D裝置的氣密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中裝入水,然后微熱A,觀察到D中有氣泡冒出,移開酒精燈或松開雙手,D中導(dǎo)管有水柱形成且高度保持不變,說明裝置氣密性良好。
    (2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
     
    。
    (3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
     
    ;發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
     

    (4)為了驗證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計了如下實驗: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?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     

    (5)實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實驗證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請設(shè)計實驗驗證:
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:23引用:2難度:0.5
  • 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)計了如下系列實驗。
    Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測實驗結(jié)果:
     
    與鹽酸反應(yīng)最劇烈,
     
    與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。(填元素符號)
    (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,反應(yīng)的離子方程式為:
     
    。
    Ⅱ.利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
    (1)儀器A的名稱為
     

    (2)實驗室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請選擇合適藥品設(shè)計實驗驗證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律;裝置A、B中所裝藥品分別為
     
    、
     
    。(填序號)但有同學(xué)認(rèn)為該裝置有缺陷,如何改進?
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
  • 3.某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng),用圖裝置進行有關(guān)實驗.請回答下列問題:
    (1)裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    (2)裝置B 的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶內(nèi)應(yīng)盛放的液體是
     
    (填序號)
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④飽和的NaHSO3溶液
    (3)裝置C和D 中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同,但原因卻不同.用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
    (4)裝置D中試管口塞一團棉花,棉花中應(yīng)浸有一種液體,這種液體是
     

    (5)實驗完畢,待A中燒瓶內(nèi)液體冷卻后,過濾,向濾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)計了下列實驗,其中對實驗?zāi)康臎]有意義的是
     
    (填序號)
    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:11引用:2難度:0.7
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