某研究小組同學(xué)欲探究某袋敞口放置一段時(shí)間的名為“硫酸亞鐵家庭園藝精品肥料”的花肥的主要成分及相關(guān)性質(zhì)。
首先對(duì)該花肥的成分進(jìn)行了如下假設(shè)：
a.只含有FeSO4
b.含有FeSO4和Fe2（SO4）3
c.只含有Fe2（SO4）3
將花肥固體粉末溶于水中得到溶液（記為X），進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
| 實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 操作 | 現(xiàn)象 |
| ⅰ | 取2mL溶液X，加入1mL 1mol/L NaOH溶液取 | 產(chǎn)生紅褐色沉淀 |
| ⅱ | 取2mL溶液X，加入1滴KSCN | 溶液顯紅色 |
FeSO4具有還原性，露置在空氣中，容易被氧氣氧化為Fe2（SO4）3
FeSO4具有還原性，露置在空氣中，容易被氧氣氧化為Fe2（SO4）3
。（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)ⅰ的預(yù)期現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀、變?yōu)榛揖G色、最后出現(xiàn)紅褐色沉淀，預(yù)期產(chǎn)生該現(xiàn)象的依據(jù)是（用化學(xué)方程式或離子方程式表達(dá)）
Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓
Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓
、4Fe（OH）2+O2+H2O=4Fe（OH）3
4Fe（OH）2+O2+H2O=4Fe（OH）3
。（3）由實(shí)驗(yàn)ⅱ得出的結(jié)論是
花肥中肯定有Fe2（SO4）3 假設(shè)a不成立
花肥中肯定有Fe2（SO4）3 假設(shè)a不成立
。結(jié)合實(shí)驗(yàn)ⅰ、ⅱ，推測(cè)實(shí)驗(yàn)ⅰ實(shí)際現(xiàn)象與預(yù)期現(xiàn)象不符的原因可能是（假設(shè)a不成立）溶液中存在Fe3+，遇NaOH產(chǎn)生紅褐色沉淀，因此看不到Fe2+與NaOH反應(yīng)生成沉淀的顏色變化（現(xiàn)象被遮蓋等）或Fe2+已全部被氧化為Fe3+，溶液中無Fe2+，因此看不到預(yù)期現(xiàn)象
（假設(shè)a不成立）溶液中存在Fe3+，遇NaOH產(chǎn)生紅褐色沉淀，因此看不到Fe2+與NaOH反應(yīng)生成沉淀的顏色變化（現(xiàn)象被遮蓋等）或Fe2+已全部被氧化為Fe3+，溶液中無Fe2+，因此看不到預(yù)期現(xiàn)象
。為進(jìn)一步驗(yàn)證假設(shè)，小組同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
| 實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 操作 | 現(xiàn)象 |
| ⅲ | 取2mL溶液X，加入1滴KSCN，再加入1mL水 | 溶液顯紅色 |
| ⅳ | 取2mL溶液X，加入1滴KSCN，再加入1mL氯水 | 溶液顯紅色，顏色比ⅲ深 |
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
。（5）通過以上實(shí)驗(yàn)，可得到的結(jié)論是
化肥成分含有FeSO4和Fe2（SO4）3（假設(shè)b成立）
化肥成分含有FeSO4和Fe2（SO4）3（假設(shè)b成立）
，請(qǐng)完整表達(dá)該結(jié)論是如何得出的實(shí)驗(yàn)ⅲ證明了溶液中有Fe3+；實(shí)驗(yàn)ⅳ中加入氯水后溶液顏色變深，說明Fe3+增加，也就是溶液中的Fe2+被氯水氧化為Fe3+，
實(shí)驗(yàn)ⅲ證明了溶液中有Fe3+；實(shí)驗(yàn)ⅳ中加入氯水后溶液顏色變深，說明Fe3+增加，也就是溶液中的Fe2+被氯水氧化為Fe3+，
因此證明原溶液中有Fe2+．即可證明溶液中既有Fe3+，也有Fe2+，即假設(shè)b成立
因此證明原溶液中有Fe2+．即可證明溶液中既有Fe3+，也有Fe2+，即假設(shè)b成立
。在明確了X的組成后，該小組同學(xué)進(jìn)一步探究X與鋅粉的反應(yīng)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)ⅴ
| 實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 操作 | 現(xiàn)象 |
| ⅴ | 取2mL溶液X，加入少量鋅粉（m克） | 無明顯現(xiàn)象 |
該小組同學(xué)為確認(rèn)反應(yīng)的發(fā)生，查閱資料發(fā)現(xiàn)Fe2+遇鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀；據(jù)此對(duì)實(shí)驗(yàn)ⅴ進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)ⅵ、ⅶ：
| 實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 操作 | 現(xiàn)象 |
| ⅵ | 取2mL溶液X，加入3滴鐵氰化鉀 | 產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 |
| ⅶ | 取2mL溶液X，加入少量鋅粉（m克），再加入3滴鐵氰化鉀 | 產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，沉淀量比ⅵ多 |
Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+
Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+
。【考點(diǎn)】探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量．
【答案】FeSO4具有還原性，露置在空氣中，容易被氧氣氧化為Fe2（SO4）3；Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓；4Fe（OH）2+O2+H2O=4Fe（OH）3；花肥中肯定有Fe2（SO4）3 假設(shè)a不成立；（假設(shè)a不成立）溶液中存在Fe3+，遇NaOH產(chǎn)生紅褐色沉淀，因此看不到Fe2+與NaOH反應(yīng)生成沉淀的顏色變化（現(xiàn)象被遮蓋等）或Fe2+已全部被氧化為Fe3+，溶液中無Fe2+，因此看不到預(yù)期現(xiàn)象；Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+；化肥成分含有FeSO4和Fe2（SO4）3（假設(shè)b成立）；實(shí)驗(yàn)ⅲ證明了溶液中有Fe3+；實(shí)驗(yàn)ⅳ中加入氯水后溶液顏色變深，說明Fe3+增加，也就是溶液中的Fe2+被氯水氧化為Fe3+，；因此證明原溶液中有Fe2+．即可證明溶液中既有Fe3+，也有Fe2+，即假設(shè)b成立；Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/5/23 20:38:36組卷：39引用：4難度：0.6
相似題
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1．某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列有關(guān)裝置對(duì)SO2的性質(zhì)及空氣中SO2的含量進(jìn)行探究（裝置的氣密性已檢查）：
（1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是．
（2）滴加濃硫酸之前，打開彈簧夾，通入一段時(shí)間N2，再關(guān)閉彈簧夾．此操作的目的是．
（3）實(shí)驗(yàn)過程裝置B中沒有明顯變化．實(shí)驗(yàn)結(jié)束取下裝置B，從中分別取少量溶液于兩支潔凈試管中．向第1支試管中滴加適量氨水出現(xiàn)白色沉淀（填化學(xué)式）；向第2支試管中滴加適量新制氯水，仍然出現(xiàn)白色沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是．
（4）裝置C中的溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁，該實(shí)驗(yàn)證明SO2具有性．
（5）裝置D的作用是．
（6）實(shí)驗(yàn)后，測(cè)定裝置D中溶液呈堿性．溶液為什么呈堿性呢？大家有兩種不同的假設(shè)：①是生成的Na2SO3水解；②是氫氧化鈉剩余．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明哪種假設(shè)成立．可任選下列試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸
（7）另一小組利用裝置E進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：SO2性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之后，用注射器對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣進(jìn)行取樣．并向裝置E中共注入V mL（已折算為標(biāo)況下體積）的空氣，當(dāng)溶液剛好褪色時(shí)，停止實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)計(jì)算該空氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)（用含V的代數(shù)式表示）實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)操作 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 1 取少量溶液于試管中，滴入幾滴酚酞 溶液變紅 2 ．發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：8引用：1難度：0.3 -
2．純堿中常含有少量的NaCl等雜質(zhì)，如圖儀器裝置可用來測(cè)定純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．圖中：①空氣②某溶液③純堿④某溶液⑤堿石灰（注：堿石灰既能吸收CO2，又能吸收H2O）
其實(shí)驗(yàn)步驟是：
a.按圖所示，組裝好實(shí)驗(yàn)儀器，并檢查其氣密性．
b.準(zhǔn)確稱量盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量（設(shè)為m1 g）．
c.準(zhǔn)確稱量一定量的純堿（設(shè)為n g），并將其放入廣口瓶內(nèi)．
d.從分液漏斗中緩慢滴入一定量的稀硫酸，并從“1”處緩慢鼓入空氣，直到B容器中不再產(chǎn)生氣體為止．e.準(zhǔn)確稱量干燥管D的總質(zhì)量（設(shè)為m2 g）．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到操作d時(shí)，要緩緩鼓入空氣，其作用是．裝置A中盛裝的液體“2”應(yīng)選用，
（2）在空白格內(nèi)畫出裝置C及試劑④是；如果撤去裝置C，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果（填“偏大”“偏小”或“不變”）
（3）裝置E的作用是
（4）根據(jù)此實(shí)驗(yàn)，計(jì)算純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)式為（用m1、m2、n表示）發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：25引用：2難度：0.5 -
3．純堿中常含有少量的NaCl等雜質(zhì)，下圖儀器裝置可用來測(cè)定純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．圖中：①空氣 ②某溶液 ③純堿 ④某溶液 ⑤堿石灰
其實(shí)驗(yàn)步驟是：
a.按圖所示，組裝好實(shí)驗(yàn)儀器，并檢查其氣密性．
b.準(zhǔn)確稱量盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量（設(shè)為m1 g）．
c.準(zhǔn)確稱量一定量的純堿（設(shè)為n g），并將其放入廣口瓶內(nèi)．
d.從分液漏斗中緩慢滴入一定量的稀硫酸，并從“①”處緩慢鼓入空氣，直到B容器中不再產(chǎn)生氣體為止．
e.準(zhǔn)確稱量干燥管D的總質(zhì)量（設(shè)為m2 g）．
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到操作d時(shí)，要緩緩鼓入空氣，其作用是．裝置A中盛裝的液體“②”應(yīng)選用，裝置A的作用是，如果撤去裝置A，直接向B中緩緩鼓入空氣，則會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果（填“偏大”“偏小”或“不變”）．
（2）在空白格內(nèi)畫出裝置C及試劑④是；裝置C的作用是；如果撤去裝置C，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（3）根據(jù)此實(shí)驗(yàn)，計(jì)算純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)式為（用m1、m2、n表示）．
（4）裝置E的作用是．發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.3
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