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文獻(xiàn)表明:相同條件下,草酸根(C2O42-)的還原性強(qiáng)于Fe2+.為檢驗(yàn)這一結(jié)論,完成如下實(shí)驗(yàn)。
資料:i.草酸(H2C2O4)為二元弱酸。
ii.三水三草酸合鐵酸鉀[K3Fe(C2O43?3H2O]為翠綠色晶體,光照易分解。其水溶液中存在:
[Fe(C2O43]3-?Fe3++3C2O42-  K=6.3×10-21
iii.FeC2O4-2H2O為黃色固體,微溶于水,可溶于強(qiáng)酸。
【實(shí)驗(yàn)1】通過Fe3+和C2O42-在溶液中的反應(yīng)比較Fe2+和C2O42-的還原性強(qiáng)弱。
操作 現(xiàn)象
在避光處,向10mL 0.5mol?L-1FeCl3溶液中緩慢加入0.5mol?L-1K2C2O4溶液至過量,攪拌,充分反應(yīng)后,冰水浴冷卻,過濾 得到翠綠色溶液和翠綠色晶體
(1)C2O42-中碳元素的化合價(jià)是
+3
+3
。
(2)取實(shí)驗(yàn)1中少量晶體洗凈,配成溶液,滴加KSCN溶液,不變紅。繼續(xù)加入硫酸,溶液變紅,說明晶體中含有+3價(jià)的鐵元素。加硫酸后溶液變紅的原因是
溶液中存在平衡)[Fe(C2O43]3-?Fe3++3C2O42-,加入硫酸后,H+與C2O42-結(jié)合生成H2C2O4,使平衡正向進(jìn)行移動(dòng),c(Fe3+)增大,遇到KSCN溶液變紅色
溶液中存在平衡)[Fe(C2O43]3-?Fe3++3C2O42-,加入硫酸后,H+與C2O42-結(jié)合生成H2C2O4,使平衡正向進(jìn)行移動(dòng),c(Fe3+)增大,遇到KSCN溶液變紅色
。
(3)經(jīng)檢驗(yàn),翠綠色晶體為K3Fe(C2O43?3H2O設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),確認(rèn)實(shí)驗(yàn)1中沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的操作和現(xiàn)象是
取少量實(shí)驗(yàn)1中的翠綠色溶液滴加K3[Fe(CN)6]不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀
取少量實(shí)驗(yàn)1中的翠綠色溶液滴加K3[Fe(CN)6]不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀
。實(shí)驗(yàn)1中未發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原因是
Fe3+和C2O42-形成穩(wěn)定的[Fe(C2O43]3-,離子濃度減小,鐵離子的氧化性和草酸根離子的還原性減弱;
Fe3+和C2O42-形成穩(wěn)定的[Fe(C2O43]3-,離子濃度減小,鐵離子的氧化性和草酸根離子的還原性減弱;
。
(4)取實(shí)驗(yàn)1中的翠綠色溶液光照一段時(shí)間,產(chǎn)生黃色渾濁且有氣泡產(chǎn)生。補(bǔ)全反應(yīng)的離子方程式:
2
2
[Fe(C2O43]3-+
4
4
H2O
光照
2
2
FeC2O4?2H2O↓+
3C2O42-
3C2O42-
+
2CO2
2CO2

【實(shí)驗(yàn)2]通過比較H2O2與Fe2+、C2O42-反應(yīng)的難易,判斷二者還原性的強(qiáng)弱。
步驟 操作 現(xiàn)象
向1mL 0.5mol?L-1FeSO4溶液中加入1mL 0.5mol?L-1K2C2O4溶液,過濾 立即產(chǎn)生黃色沉淀
洗滌Ⅰ中的黃色沉淀,向其中加入過量的6%H2O2溶液,振蕩,靜置 劇烈放熱,產(chǎn)生大量的紅褐色沉淀和無色氣體
待充分反應(yīng)后,向其中加入稀硫酸,調(diào)節(jié)pH約為4 得到翠綠色溶液
(5)證明Fe2+被氧化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
Ⅱ中產(chǎn)生大量紅褐色沉淀或Ⅲ中得到翠綠色溶液
Ⅱ中產(chǎn)生大量紅褐色沉淀或Ⅲ中得到翠綠色溶液

(6)以上現(xiàn)象能否說明C2O42-沒有被氧化。請(qǐng)判斷并說明理由:
不能說明,有+4價(jià)碳的化合物生成,才能說明草酸根離子被氧化,以上現(xiàn)象無法判斷是否生成了+4價(jià)碳的化合物,不能說明草酸根離子沒有被氧化
不能說明,有+4價(jià)碳的化合物生成,才能說明草酸根離子被氧化,以上現(xiàn)象無法判斷是否生成了+4價(jià)碳的化合物,不能說明草酸根離子沒有被氧化

(7)用FeCl3溶液、K2C2O4溶液和其他試劑,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案比較Fe2+和C2O42-的還原性 強(qiáng)弱。畫出裝置圖并描述預(yù)期現(xiàn)象:
菁優(yōu)網(wǎng)連接好后電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),電池工作一段時(shí)間后,取左側(cè)燒杯中的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀
菁優(yōu)網(wǎng)連接好后電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),電池工作一段時(shí)間后,取左側(cè)燒杯中的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀
。

【答案】+3;溶液中存在平衡)[Fe(C2O43]3-?Fe3++3C2O42-,加入硫酸后,H+與C2O42-結(jié)合生成H2C2O4,使平衡正向進(jìn)行移動(dòng),c(Fe3+)增大,遇到KSCN溶液變紅色;取少量實(shí)驗(yàn)1中的翠綠色溶液滴加K3[Fe(CN)6]不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀;Fe3+和C2O42-形成穩(wěn)定的[Fe(C2O43]3-,離子濃度減小,鐵離子的氧化性和草酸根離子的還原性減弱;;2;4;2;3C2O42-;2CO2↑;Ⅱ中產(chǎn)生大量紅褐色沉淀或Ⅲ中得到翠綠色溶液;不能說明,有+4價(jià)碳的化合物生成,才能說明草酸根離子被氧化,以上現(xiàn)象無法判斷是否生成了+4價(jià)碳的化合物,不能說明草酸根離子沒有被氧化;菁優(yōu)網(wǎng)連接好后電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),電池工作一段時(shí)間后,取左側(cè)燒杯中的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:105引用:3難度:0.6
相似題
  • 1.如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫出。菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)在組裝好裝置后,若要檢驗(yàn)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(jìn)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(yàn)證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):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(shí)驗(yàn)過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實(shí)驗(yàn)證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:22引用:2難度:0.5
  • 2.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(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn).請(qǐng)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?jī)?nèi)應(yīng)盛放的液體是
     
    (填序號(hào))
    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(tuán)棉花,棉花中應(yīng)浸有一種液體,這種液體是
     

    (5)實(shí)驗(yàn)完畢,待A中燒瓶?jī)?nèi)液體冷卻后,過濾,向?yàn)V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(jì)了下列實(shí)驗(yàn),其中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎]有意義的是
     
    (填序號(hào))
    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
    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:10引用:2難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.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(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
    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(cè)實(shí)驗(yàn)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(hào))
    (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(qiáng),反應(yīng)的離子方程式為:
     
    。
    Ⅱ.利用如圖裝置可驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(hào))但有同學(xué)認(rèn)為該裝置有缺陷,如何改進(jìn)?
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:18引用:2難度:0.5
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