某小組探究Fe2S3的制備。配制0.1mol?L-1的FeCl3溶液和0.1mol?L-1的Na2S溶液備用。
【查閱資料】
i.FeS、Fe2S3均為黑色固體,難溶于水。
ii.Fe3++6F-?[FeF6]3-,[FeF6]3-為無色離子。
iii.硫單質(zhì)微溶于乙醇,難溶于水。
【設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)】
編號(hào) | 實(shí)驗(yàn)一 | 實(shí)驗(yàn)二 |
操作 | 1.0mL0.1mol?L-1Na2S溶液 |
0.5mL0.1mol?L-1FeCl3溶液 |
現(xiàn)象 | 迅速產(chǎn)生黑色沉淀a,振蕩后黑色沉淀溶解,并產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體,最終得到棕黃色濁液X | 產(chǎn)生棕黑色沉淀 |
2Fe3++3S2-=Fe2S3
2Fe3++3S2-=Fe2S3
。(2)進(jìn)一步檢驗(yàn)濁液X的組成,過程如圖1所示。
①通過對濁液X組成的檢驗(yàn),推測實(shí)驗(yàn)一的黑色沉淀a溶解過程中有氧化還原反應(yīng)發(fā)生,實(shí)驗(yàn)證據(jù)是
離心后有黃色固體產(chǎn)生,該固體為S單質(zhì),說明存在氧化還原反應(yīng)
離心后有黃色固體產(chǎn)生,該固體為S單質(zhì),說明存在氧化還原反應(yīng)
。②經(jīng)檢測,黑色固體b的主要成分為FeS。甲同學(xué)認(rèn)為,F(xiàn)eS是由紅褐色清液中的Fe2+與加入的S2-反應(yīng)產(chǎn)生的。乙同學(xué)認(rèn)為該解釋不嚴(yán)謹(jǐn),理由是
三價(jià)鐵離子具有氧化性,少量的情況下被硫離子還原后,也會(huì)產(chǎn)生FeS
三價(jià)鐵離子具有氧化性,少量的情況下被硫離子還原后,也會(huì)產(chǎn)生FeS
。(3)實(shí)驗(yàn)二制得了Fe2S3,但其中含少量Fe(OH)3。
①生成Fe(OH)3的離子方程式為
Fe3++3S2-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HS-
Fe3++3S2-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HS-
。②從化學(xué)反應(yīng)速率角度推測實(shí)驗(yàn)二的棕黑色沉淀中不含S的原因:
三價(jià)鐵離子與硫離子迅速產(chǎn)生Fe2S3沉淀,導(dǎo)致鐵離子濃度降低,氧化性降低
三價(jià)鐵離子與硫離子迅速產(chǎn)生Fe2S3沉淀,導(dǎo)致鐵離子濃度降低,氧化性降低
。實(shí)驗(yàn)三小組同學(xué)進(jìn)行如圖2所示的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn),黑色沉淀c為純凈的Fe2S3。
(4)實(shí)驗(yàn)三中,由無色清液生成Fe2S3的離子方程式為
2[FeF6]3-+3S2-=Fe2S3+12F-
2[FeF6]3-+3S2-=Fe2S3+12F-
。【反思評價(jià)】
(5)對比三個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)三能成功制備Fe2S3的原因是
實(shí)驗(yàn)三形成[FeF6]3-,通過微弱電離提供鐵離子,既可以保證用量,也可以降低濃度
實(shí)驗(yàn)三形成[FeF6]3-,通過微弱電離提供鐵離子,既可以保證用量,也可以降低濃度
。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】2Fe3++3S2-=Fe2S3;離心后有黃色固體產(chǎn)生,該固體為S單質(zhì),說明存在氧化還原反應(yīng);三價(jià)鐵離子具有氧化性,少量的情況下被硫離子還原后,也會(huì)產(chǎn)生FeS;Fe3++3S2-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HS-;三價(jià)鐵離子與硫離子迅速產(chǎn)生Fe2S3沉淀,導(dǎo)致鐵離子濃度降低,氧化性降低;2[FeF6]3-+3S2-=Fe2S3+12F-;實(shí)驗(yàn)三形成[FeF6]3-,通過微弱電離提供鐵離子,既可以保證用量,也可以降低濃度
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:45引用:4難度:0.4
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
(4)簡述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( ?。?br />高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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