某小組利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)?zāi)M制備Fe(OH)2并探究其相關(guān)性質(zhì)。
Ⅰ.模擬制備Fe(OH)2
裝置如圖:打開右瓶上方空氣過(guò)濾器的氣閥(平衡壓強(qiáng),便于FeSO4溶液能夠進(jìn)入右瓶);然后,依次打開魯爾閥、推動(dòng)注射器,將注射器中的FeSO4溶液加入左瓶的溶液中,促使左瓶中的FeSO4溶液流入右瓶;當(dāng)右瓶中明顯有白色沉淀生成時(shí),停止加液,依次關(guān)閉魯爾閥、關(guān)閉右瓶上方的空氣過(guò)濾器的氣閥、打開左瓶上方的空氣過(guò)濾器的氣閥。
(1)實(shí)驗(yàn)證明制備Fe(OH)2最佳pH是6~8,采用(NH4)2Fe(SO4)2代替FeSO4、氨水代替NaOH溶液效果更好的原因是 一水合氨是弱堿,容易控制pH,氨水中的NH3與溶液中的NH4+可直接形成緩沖溶液,緩沖能力更強(qiáng)一水合氨是弱堿,容易控制pH,氨水中的NH3與溶液中的NH4+可直接形成緩沖溶液,緩沖能力更強(qiáng),Na2SO3的作用是 利用Na2SO3與溶液和裝置中的氧氣反應(yīng)(2Na2SO3+O2=2Na2SO4),以減弱反應(yīng)環(huán)境的氧化性利用Na2SO3與溶液和裝置中的氧氣反應(yīng)(2Na2SO3+O2=2Na2SO4),以減弱反應(yīng)環(huán)境的氧化性。
Ⅱ:探究原材料FeSO4的相關(guān)性質(zhì)
向50mL蒸餾水中加入FeSO4?7H2O晶體攪拌以加快溶解,用溶解氧傳感器測(cè)定液體中溶解氧濃度隨時(shí)間的變化,b點(diǎn)時(shí)加入NaOH溶液所得曲線如圖。
(2)對(duì)比ab、bc段溶解氧的消耗速率,可以得出什么結(jié)論 堿性條件下,F(xiàn)e2+更易被O2氧化,或者Fe(OH)2更易被O2氧化堿性條件下,F(xiàn)e2+更易被O2氧化,或者Fe(OH)2更易被O2氧化。
(3)已知:在pH≈4時(shí)溶液中,F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生FeOOH,且c(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量,pH幾乎不變。用總離子方程式說(shuō)明原因 12Fe2++3O2+2H2O=8Fe3++4FeOOH12Fe2++3O2+2H2O=8Fe3++4FeOOH,檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中是否存在Fe2+,可以選擇的試劑是 BDBD。
A.NaOH溶液
B.K3[Fe(CN)6]
C.KSCN
D.鄰二氮菲
Ⅲ.用鈰量法測(cè)定市售Fe(OH)2中Fe(Ⅲ)的含量
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①取一定量產(chǎn)品溶于稀硫酸中,取待測(cè)液VmL,以二苯胺磺酸鈉作指示劑,用cmol/L硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定可得出Fe2+的含量。終點(diǎn)時(shí)消耗硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液V1mL,原理如下:2Ce(SO4)2+2FeSO4═Ce2(SO4)3+Fe2(SO4)3。
②取待測(cè)液VmL,溶液中的Fe3+在鹽酸介質(zhì)中用H2(SnCl4)還原成Fe2+,再用HgCl2氧化過(guò)量的H2(SnCl4):2FeCl3+H2(SnCl4)═2FeCl2+H2(SnCl6);H2(SnCl4)+2HgCl2═H2(SnCl6)+Hg2Cl2↓。
(4)重復(fù)①的滴定過(guò)程,終點(diǎn)時(shí)消耗硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液V2mL,待測(cè)液中c(Fe3+)═56c(V2-V1)V56c(V2-V1)Vg/L(用含V、V1、V2的式子表示);若②中加入的氯化亞錫不足,則測(cè)得Fe3+的含量 偏低偏低,若沒有加入氯化高汞則測(cè)得Fe3+的含量 偏高偏高。(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)
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c
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V
2
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1
)
V
【考點(diǎn)】探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量;制取氫氧化鐵、氫氧化亞鐵.
【答案】一水合氨是弱堿,容易控制pH,氨水中的NH3與溶液中的NH4+可直接形成緩沖溶液,緩沖能力更強(qiáng);利用Na2SO3與溶液和裝置中的氧氣反應(yīng)(2Na2SO3+O2=2Na2SO4),以減弱反應(yīng)環(huán)境的氧化性;堿性條件下,F(xiàn)e2+更易被O2氧化,或者Fe(OH)2更易被O2氧化;12Fe2++3O2+2H2O=8Fe3++4FeOOH;BD;;偏低;偏高
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:29引用:1難度:0.3
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1.為測(cè)定某氟化稀土樣品中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。利用高氯酸(高沸點(diǎn)酸)將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫(低沸點(diǎn)酸)蒸出,再通過(guò)滴定測(cè)量,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)a的作用是
發(fā)布:2025/1/18 8:0:1組卷:24引用:1難度:0.5 -
2.煤氣化是有效利用化石能源手段之一,有關(guān)反應(yīng)如下:
①C+H2OCO+H2 ②CO+H2O高溫CO2+H2一定條件
獲得的氣體稱為水煤氣。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究氣體的成分進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
[實(shí)驗(yàn)]使水蒸氣通過(guò)灼熱的焦炭,收集反應(yīng)后流出的氣體。
[提出假設(shè)]對(duì)氣體的成分提出了三種假設(shè)。
假設(shè)1:該氣體是 CO、H2。
假設(shè)2:該氣體是 CO、H2、H2O。
(1)假設(shè)3:
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)]
他們擬用下圖中提供的儀器,選擇必要的試劑,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證上述假設(shè)(加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去,實(shí)驗(yàn)前裝置內(nèi)部的空氣已經(jīng)排盡)。
(2)按氣流從左至右連接各儀器,用題中小寫字母表示接口的連接順序(儀器可重復(fù)使用):
混合氣→dc→
(3)儀器A中需加入試劑的是
(4)儀器B中需加入試劑的名稱是
[思考與交流]
(5)本實(shí)驗(yàn)的尾氣需要處理,處理的方法為
(6)某同學(xué)認(rèn)為增加焦炭的量可以提高化學(xué)反應(yīng)①的速率,你是否同意他的說(shuō)法,并簡(jiǎn)述理由發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:29引用:4難度:0.5 -
3.為探究礦石樣品X(僅含兩種元素)的組成和性質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)并完成如圖實(shí)驗(yàn):
請(qǐng)回答:
(1)X含有的元素
(2)X的化學(xué)式
(3)紅褐色沉淀C是
(4)氣體D通入足量H2O2中發(fā)生反應(yīng)①的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:13引用:3難度:0.7
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