為探究鋅和FeCl3溶液的反應,室溫下某小組同學進行了如下實驗。
(1)配制1000mL 1mol/L的FeCl3溶液,pH約為0.70,即c(H+)=0.2mol?L-1。
①從反應條件考慮,影響FeCl3水解平衡的因素有 溫度溫度、濃度濃度。(答兩點)
②取10mL 1mol/L的FeCl3溶液加水稀釋,鹽的水解程度 增大增大。(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)小組同學利用上述FeCl3溶液探究其與鋅粉的反應。
向500mL FeCl3溶液中加入65g鋅粉,實驗現象記錄如下:
ⅰ.實驗前期,溶液的pH逐漸增大,鋅粉表面未發(fā)現氣泡;
ⅱ.隨著反應的進行,觀察到瓶底產生紅褐色沉淀,同時出現少量氣泡;
ⅲ.15分鐘后溶液中產生大量氣泡;
ⅳ.……
①經實驗確認“實驗前期”溶液中有Fe2+生成,確認有Fe2+的實驗操作和現象是 “實驗前期”取少量溶液,滴加鐵氰化鉀溶液,出現藍色色沉淀或滴加酸性高錳酸鉀溶液紫色褪去“實驗前期”取少量溶液,滴加鐵氰化鉀溶液,出現藍色色沉淀或滴加酸性高錳酸鉀溶液紫色褪去,結合平衡移動原理解釋:實驗前期溶液pH增大的原因 Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,鐵離子濃度減小,水解平衡逆移,酸性減弱Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,鐵離子濃度減小,水解平衡逆移,酸性減弱。
②查閱資料發(fā)現:Fe(OH)3常溫下的溶度積常數為2.8×10-39,請寫出Fe(OH)3的沉淀溶解平衡表達式 Fe(OH)3(s)?Fe3+(aq)+3OH-(aq)Fe(OH)3(s)?Fe3+(aq)+3OH-(aq),試從Ksp-Q關系角度結合具體數值分析反應開始c(H+)=0.2mol?L-1時,沒有出現紅褐色沉淀的原因 pH=0.7時,生成沉淀Fe3+的最小濃度為c(Fe3+)=Ksp[Fe(OH)3]c3(OH-)=22.4mol/L,溶液中的c(Fe3+)=1mol/L,不會生成沉淀或pH=0.7時,Q=1.25×10-40<K(或Q=1.25×10-39.9<K)不沉淀pH=0.7時,生成沉淀Fe3+的最小濃度為c(Fe3+)=Ksp[Fe(OH)3]c3(OH-)=22.4mol/L,溶液中的c(Fe3+)=1mol/L,不會生成沉淀或pH=0.7時,Q=1.25×10-40<K(或Q=1.25×10-39.9<K)不沉淀。
③結合離子方程式解釋反應過程中氣泡變化的原因 反應前期主要發(fā)生反應:2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+,隨著反應的進行c(Fe3+)逐漸減小,發(fā)生反應2H++Zn=H2↑+Zn2+反應前期主要發(fā)生反應:2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+,隨著反應的進行c(Fe3+)逐漸減小,發(fā)生反應2H++Zn=H2↑+Zn2+。
(3)鋅和FeCl3溶液反應后溶液中Cl-濃度的測定。
用cmol?L-1AgNO3標準溶液滴定反應后溶液中的Cl-,采用K2CrO4為指示劑,利用Ag+與CrO2-4生成磚紅色沉淀指示滴定終點,實現操作如下:
?。源姿崂w維濾膜過濾掉水樣中的懸浮物,調節(jié)水樣pH在6.5~10.5;
ⅱ.取10.00mL水樣,加入K2CrO4溶液作指示劑,用AgNO3標準溶液滴定至終點,消耗AgNO3溶液VmL。
①滴定時,AgNO3標準溶液應加到 酸式滴定管酸式滴定管(填玻璃儀器名稱)中。
②鋅和FeCl3溶液反應后溶液中Cl-濃度為 0.1cV0.1cV(用含c的代數式表示)mol?L-1
③已知:Cr2O2-7(黃色)+H2O?2H++2CrO2-4(橙色),解釋滴定時調節(jié)水樣pH在6.5~10.5的原因 若酸性太強,CrO2-4容易形成Cr2O2-7,從而造成滴定終點滯后,若堿性太強,銀離子會和OH-反應,造成滴定終點的滯后若酸性太強,CrO2-4容易形成Cr2O2-7,從而造成滴定終點滯后,若堿性太強,銀離子會和OH-反應,造成滴定終點的滯后。
K
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F
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c
3
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2
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【考點】性質實驗方案的設計;影響鹽類水解程度的主要因素.
【答案】溫度;濃度;增大;“實驗前期”取少量溶液,滴加鐵氰化鉀溶液,出現藍色色沉淀或滴加酸性高錳酸鉀溶液紫色褪去;Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,鐵離子濃度減小,水解平衡逆移,酸性減弱;Fe(OH)3(s)?Fe3+(aq)+3OH-(aq);pH=0.7時,生成沉淀Fe3+的最小濃度為c(Fe3+)==22.4mol/L,溶液中的c(Fe3+)=1mol/L,不會生成沉淀或pH=0.7時,Q=1.25×10-40<K(或Q=1.25×10-39.9<K)不沉淀;反應前期主要發(fā)生反應:2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+,隨著反應的進行c(Fe3+)逐漸減小,發(fā)生反應2H++Zn=H2↑+Zn2+;酸式滴定管;0.1cV;若酸性太強,容易形成Cr2,從而造成滴定終點滯后,若堿性太強,銀離子會和OH-反應,造成滴定終點的滯后
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/11/2 7:30:1組卷:60引用:2難度:0.6
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