某小組同學(xué)為探究Zn與FeCl3溶液的反應(yīng),設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)。已知固液反應(yīng)速率與離子遷移速率有關(guān)。
實(shí)驗(yàn) | 條件 | 現(xiàn)象 | |
i | 18℃ | 開始時(shí)無明顯氣泡0.5min后有氣體產(chǎn)生,一段時(shí)間后,溶液顏色加深,存在丁達(dá)爾現(xiàn)象 | |
ii | 65℃水浴 | 有氣泡產(chǎn)生12s后,氣泡非常明顯,溶液隨之很快轉(zhuǎn)為紅棕色,一段時(shí)間后,紅棕色消失,最后產(chǎn)生紅棕色沉淀 |
Fe3+水解生成了Fe(OH)3膠體
Fe3+水解生成了Fe(OH)3膠體
。推測溶液中還有Fe2+,檢驗(yàn)Fe2+的操作是 取少量溶液于試管中,滴加少量鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,則說明存在Fe2+
取少量溶液于試管中,滴加少量鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,則說明存在Fe2+
。(2)實(shí)驗(yàn)ii中發(fā)生了多個(gè)反應(yīng),它們所屬的基本反應(yīng)類型是
置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)
置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)
。(3)根據(jù)物質(zhì)性質(zhì),推測體系中可能發(fā)生的氧化還反應(yīng)的離子方程式
Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+、Zn+2H+=Zn2++H2↑、Zn+Fe2+=Zn2++Fe、2Zn+4H++O2=2Zn2++2H2O
Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+、Zn+2H+=Zn2++H2↑、Zn+Fe2+=Zn2++Fe、2Zn+4H++O2=2Zn2++2H2O
(至少寫三個(gè))。(4)實(shí)驗(yàn)i和ii均先有氣體生成,后有溶液顏色的變化。甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是此實(shí)驗(yàn)條件下氧化性H+>Fe3+。
①乙同學(xué)根據(jù)已有知識(shí)
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,而銅不和鹽酸反應(yīng)
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,而銅不和鹽酸反應(yīng)
(結(jié)合化學(xué)用語說明),判斷氧化性H+<Fe3+。②乙同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)i和ii 現(xiàn)象的原因是H+的遷移速率大于Fe3+,因此改用鋅粉進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明氧化性H+<Fe3+。結(jié)果如下:
實(shí)驗(yàn) | 條件 | 現(xiàn)象 |
iii | 18℃,混合后不振蕩 | 3min后有明顯的氣泡產(chǎn)生,溶液顏色加深,存在丁達(dá)爾現(xiàn)象 |
iv | 18℃,混合后振蕩 | 氣泡不明顯,溶液褪色明顯,存在丁達(dá)爾現(xiàn)象后 |
實(shí)驗(yàn)iv中,鋅粉表面積大,且振蕩增大鋅與鐵離子的接觸幾率,降低了由于氫離子遷移速率大于鐵離子導(dǎo)致鋅表面鐵離子濃度低的影響,鐵離子的氧化性大于氫離子,因此鐵離子與鋅發(fā)生反應(yīng)速率更快,表現(xiàn)溶液褪色明顯而氣泡不明顯。實(shí)驗(yàn)i、ii、iii中隨反應(yīng)進(jìn)行,氫離子可以迅速補(bǔ)充到鋅表面,Zn表面的氫離子濃度大于鐵離子,溶液中H+下降快于Fe3+,表現(xiàn)為先產(chǎn)生氣體,F(xiàn)e3+在溶液中水解為Fe(OH)3。
實(shí)驗(yàn)iv中,鋅粉表面積大,且振蕩增大鋅與鐵離子的接觸幾率,降低了由于氫離子遷移速率大于鐵離子導(dǎo)致鋅表面鐵離子濃度低的影響,鐵離子的氧化性大于氫離子,因此鐵離子與鋅發(fā)生反應(yīng)速率更快,表現(xiàn)溶液褪色明顯而氣泡不明顯。實(shí)驗(yàn)i、ii、iii中隨反應(yīng)進(jìn)行,氫離子可以迅速補(bǔ)充到鋅表面,Zn表面的氫離子濃度大于鐵離子,溶液中H+下降快于Fe3+,表現(xiàn)為先產(chǎn)生氣體,F(xiàn)e3+在溶液中水解為Fe(OH)3。
。【考點(diǎn)】探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素.
【答案】Fe3+水解生成了Fe(OH)3膠體;取少量溶液于試管中,滴加少量鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,則說明存在Fe2+;置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng);Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+、Zn+2H+=Zn2++H2↑、Zn+Fe2+=Zn2++Fe、2Zn+4H++O2=2Zn2++2H2O;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,而銅不和鹽酸反應(yīng);實(shí)驗(yàn)iv中,鋅粉表面積大,且振蕩增大鋅與鐵離子的接觸幾率,降低了由于氫離子遷移速率大于鐵離子導(dǎo)致鋅表面鐵離子濃度低的影響,鐵離子的氧化性大于氫離子,因此鐵離子與鋅發(fā)生反應(yīng)速率更快,表現(xiàn)溶液褪色明顯而氣泡不明顯。實(shí)驗(yàn)i、ii、iii中隨反應(yīng)進(jìn)行,氫離子可以迅速補(bǔ)充到鋅表面,Zn表面的氫離子濃度大于鐵離子,溶液中H+下降快于Fe3+,表現(xiàn)為先產(chǎn)生氣體,F(xiàn)e3+在溶液中水解為Fe(OH)3。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.6
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A.催化劑 B.溫度 C.濃度 D.壓強(qiáng) 發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:42引用:3難度:0.6 -
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(1)為探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)
(2)為探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,同時(shí)探究催化劑不同催化效果不同,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)
(3)通過觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)⑤比實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象明顯,其原因是
(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),用H2O2快速制取少量O2,可采取的三條措施為發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:7引用:5難度:0.5 -
3.(一)Fenton法常用于處理含有難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物.現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響.實(shí)驗(yàn)中控制p-CP的初始濃度相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K下設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)(其余實(shí)驗(yàn)條件見下表):
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> T/K pH c/10-3mol?L-1 H2O2 Fe2+ ① 為以下實(shí)驗(yàn)作參照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30
(2)實(shí)驗(yàn)測得不同實(shí)驗(yàn)編號(hào)中p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示.請根據(jù)實(shí)驗(yàn)①曲線,計(jì)算降解反應(yīng)在50-300s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(p-CP)=
(3)實(shí)驗(yàn)①②表明,溫度與該降解反應(yīng)速率的關(guān)系是
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k為常數(shù))
(4)請分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問題:c(I-)/(mol?L-1) c(Fe3+)/(mol?L-1) v/(mol?L-1?s-1) (1) 0.20 0.80 0.032k (2) 0.60 0.40 0.144k (3) 0.80 0.20 0.128k
A.m=1,n=1 B.m=1,n=2 C.m=2,n=1 D.m=2,n=2
②I-濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
(三)一定溫度下,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為3.0,該溫度下將2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容積為2L的密閉容器中反應(yīng).請通過計(jì)算回答:
(5)v(正)發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5