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實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為探究Fe2+的性質(zhì),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
[實(shí)驗(yàn)Ⅰ]向2mL0.1mol?L-1FeSO4,溶液中滴加幾滴0.1mol?L-1KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加幾滴3% H2O2溶液(用H2SO4,酸化至pH=1),溶液顏色變紅。
(1)甲同學(xué)通過上述實(shí)驗(yàn)分析Fe2+具有
還原
還原
(填“氧化”或“還原“)性。
乙同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)Fe2+與SCN-也可發(fā)生反應(yīng),生成無色的配合物。為證實(shí)該性質(zhì),利用FeCO3進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
(2)FeCO3的制備:用過量NH4HCO3溶液與FeSO4溶液反應(yīng)得到FeCO3,離子方程式為
Fe2++2
HCO
-
3
=FeCO3↓+H2O+CO2
Fe2++2
HCO
-
3
=FeCO3↓+H2O+CO2
。
[實(shí)驗(yàn)Ⅱ]驗(yàn)證Fe2+與SCN-發(fā)生反應(yīng)
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(3)通過實(shí)驗(yàn)b排除了
通過實(shí)驗(yàn)b排除了FeCO3溶解產(chǎn)生的Fe2+對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響
通過實(shí)驗(yàn)b排除了FeCO3溶解產(chǎn)生的Fe2+對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響
的干擾。
(4)從沉淀溶解平衡角度解釋實(shí)驗(yàn)a和b最終溶液顏色不同的原因是
SCN-與FeCO3溶解電離產(chǎn)生的Fe2+結(jié)合,沉淀溶液平衡正向移動(dòng),溶液中的Fe2+(包括Fe2+與SCN-生成物)濃度增大,與酸性H2O2反應(yīng)產(chǎn)生的Fe3+增大,F(xiàn)e3+與SCN-生成物濃度增大,溶液紅色加深
SCN-與FeCO3溶解電離產(chǎn)生的Fe2+結(jié)合,沉淀溶液平衡正向移動(dòng),溶液中的Fe2+(包括Fe2+與SCN-生成物)濃度增大,與酸性H2O2反應(yīng)產(chǎn)生的Fe3+增大,F(xiàn)e3+與SCN-生成物濃度增大,溶液紅色加深

丙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明Fe2+可與SCN-反應(yīng)。
[實(shí)驗(yàn)Ⅲ]
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(5)上述實(shí)驗(yàn)中,d為c的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
①X為
1mL0.5mol/L稀H2SO4
1mL0.5mol/L稀H2SO4
。
②實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C實(shí)Fe2+可與SCN-反應(yīng),則應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是
溶液紅色更淺
溶液紅色更淺
。
(6)實(shí)驗(yàn)III中若未加適量水稀釋,則無法通過現(xiàn)象得出結(jié)論。推測(cè)加水稀釋的目的可能有:使后續(xù)實(shí)驗(yàn)顏色變化易于觀察;降低c(Fe3+),
使Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng)
使Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng)
。

【答案】還原;Fe2++2
HCO
-
3
=FeCO3↓+H2O+CO2↑;通過實(shí)驗(yàn)b排除了FeCO3溶解產(chǎn)生的Fe2+對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;SCN-與FeCO3溶解電離產(chǎn)生的Fe2+結(jié)合,沉淀溶液平衡正向移動(dòng),溶液中的Fe2+(包括Fe2+與SCN-生成物)濃度增大,與酸性H2O2反應(yīng)產(chǎn)生的Fe3+增大,F(xiàn)e3+與SCN-生成物濃度增大,溶液紅色加深;1mL0.5mol/L稀H2SO4;溶液紅色更淺;使Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3平衡逆向移動(dòng)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:124引用:3難度:0.6
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.某同學(xué)用圖示裝置進(jìn)行鐵和稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究.
    a.向廣口瓶?jī)?nèi)注入足量熱NaOH溶液,將盛有一定質(zhì)量的純鐵粉的小燒杯放入瓶中.
    b.關(guān)閉止水夾,點(diǎn)燃紅磷,伸入瓶中,塞好膠塞.
    c.待紅磷充分燃燒,一段時(shí)間后打開分液漏斗旋塞,向燒杯中緩慢滴入一定量的4mol?L-1的稀硝酸,鐵粉完全溶解.
    氣體產(chǎn)物成分探究
    (1)實(shí)驗(yàn)前如何檢查該裝置的氣密性?
     

    (2)燃燒紅磷的目的是
     

    (3)為證明氣體產(chǎn)物為NO,步驟c后還缺少的一步主要操作是
     

    產(chǎn)物中鐵元素價(jià)態(tài)探究:
    (4)提出合理假設(shè):
    假設(shè)1:產(chǎn)物中只有+2價(jià)鐵;假設(shè)2:
     

    假設(shè)3:產(chǎn)物中既有+2價(jià)鐵,又有+3價(jià)鐵.
    (5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)1成立(寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟現(xiàn)象和結(jié)論):
     

    問題討論:
    (6)廣口瓶中熱NaOH溶液的主要作用是
     
    .若假設(shè)3成立,且所得溶液中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:1時(shí),則對(duì)應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:62引用:5難度:0.3
  • 2.鐵粉具有平肝鎮(zhèn)心,消癡解毒之功效,主治驚痛、癲狂、腳氣沖心、貧血等。某興趣小組探究利用反應(yīng):H2+FeCO3
    Fe+CO2↑+H2O↑制取鐵粉并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)裝置如圖。下列說法不正確的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/17 13:0:1組卷:344引用:7難度:0.5
  • 3.兩組同學(xué)對(duì)鐵及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行探究.
    (1)一組同學(xué)用圖1所示裝置對(duì)鐵與濃硫酸的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).已知:
    2Fe+6H2SO4(濃) 
     Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O.請(qǐng)你參與探究并回答相關(guān)問題.
    ①檢查裝置氣密性后,將過量的鐵屑和一定量的濃硫酸放入燒瓶,塞緊橡皮塞,開始計(jì)時(shí).t1時(shí)開始加熱,在鐵屑表面逐漸產(chǎn)生氣泡,當(dāng)有大量氣泡產(chǎn)生時(shí),控制反應(yīng)溫度基本不變.甲同學(xué)將收集到的氣體體積與時(shí)間的關(guān)系粗略地表示為圖2.
    在0~t1時(shí)間段,鐵屑表面沒有氣泡生成,說明鐵在濃硫酸中發(fā)生了
     
    ;
    t1~t2時(shí)間段,反應(yīng)生成的氣體是
     

    ②t2時(shí),取少量反應(yīng)液,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈現(xiàn)血紅色.若再滴加過量新制氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去.同學(xué)們對(duì)紅色褪去的原因提出各自的假設(shè).乙同學(xué)的假設(shè)是:溶液中的+3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài).你的另一種假設(shè)是
     
    ;為了驗(yàn)證你的假設(shè),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方案
     

    (2)另一組同學(xué)對(duì)鐵和稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究.他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若HNO3只被還原成NO,且反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,則
    a
    b
    的取值范圍是
     
    ;若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1,則
    a
    b
    的值為
     

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    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:55引用:5難度:0.1
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