某小組探究CuSO4溶液、FeSO4溶液與堿的反應(yīng),探究物質(zhì)氧化性和還原性的變化規(guī)律。
將一定濃度CuSO4溶液,飽和FeSO4混合溶液加入適量氨水,產(chǎn)生紅褐色沉淀,經(jīng)檢驗(yàn),紅褐色沉淀含F(xiàn)e(OH)3。
(1)分析Fe(OH)3產(chǎn)生的原因:O2氧化所致。驗(yàn)證:向FeSO4溶液中滴入氨水,生成的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,一段時(shí)間后有紅褐色沉淀生成。
①生成白色沉淀的離子方程式是 Fe2++2NH3?H2O=Fe(OH)2↓+NH+4Fe2++2NH3?H2O=Fe(OH)2↓+NH+4。
②產(chǎn)生紅褐色沉淀:4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3。電極反應(yīng)式:
還原反應(yīng):O2+2H2O+4e-═4OH-。
氧化反應(yīng):Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3。
(2)提出問題:產(chǎn)生Fe(OH)3的原因可能是Cu2+氧化所致。
驗(yàn)證如下(溶液A:飽和FeSO4溶液 +CuSO4溶液;已排除空氣的影響):
NH
+
4
NH
+
4
序號 | 實(shí)驗(yàn) | 試劑 | 現(xiàn)象 |
Ⅰ | 氨水 | 生成沉淀,一段時(shí)間后,產(chǎn)生紅褐色沉淀和灰黑色固體物質(zhì) | |
Ⅱ | 水 | 溶液無明顯變化 |
氫氧化鐵可為升價(jià)產(chǎn)物,銅可為降價(jià)產(chǎn)物
氫氧化鐵可為升價(jià)產(chǎn)物,銅可為降價(jià)產(chǎn)物
。②檢驗(yàn):濾出Ⅰ中不溶物,用稀H2SO4溶解,未檢出Cu。分析原因:
ⅰ.Ⅰ中未生成Cu。
ⅱ.Ⅰ中生成了Cu。由于
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(用離子方程式表示),因此未檢出Cu。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(Ⅲ)確認(rèn)CuSO4的作用(已排除空氣的影響),裝置示意圖如圖所示。
①補(bǔ)全電化學(xué)裝置示意圖 。經(jīng)檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了Fe(OH)3、Cu。
②Ⅱ、Ⅲ中均含Cu2+。Ⅲ中產(chǎn)生了Cu,Ⅱ中未產(chǎn)生Cu,試解釋原因
Ⅱ中Fe2+的還原性較弱,不能將Cu2+還原為Cu;Ⅲ中NH3?H2O?+OH-,氫氧根離子與亞鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵,F(xiàn)e(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3,堿性增強(qiáng)及產(chǎn)生Ksp更小的Fe(OH)3使亞鐵鹽的還原性增強(qiáng),能將Cu2+還原為Cu
NH
+
4
Ⅱ中Fe2+的還原性較弱,不能將Cu2+還原為Cu;Ⅲ中NH3?H2O?+OH-,氫氧根離子與亞鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵,F(xiàn)e(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3,堿性增強(qiáng)及產(chǎn)生Ksp更小的Fe(OH)3使亞鐵鹽的還原性增強(qiáng),能將Cu2+還原為Cu
。NH
+
4
(4)CH3CHO分別與AgNO3溶液、銀氨溶液混合并加熱,CH3CHO與AgNO3溶液混合物明顯現(xiàn)象,但與銀氨溶液混合能產(chǎn)生銀鏡。試解釋原因:
CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O,加入氨水提高了CH3CHO的還原性,能與銀氨溶液產(chǎn)生銀鏡
CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O,加入氨水提高了CH3CHO的還原性,能與銀氨溶液產(chǎn)生銀鏡
。【考點(diǎn)】性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】Fe2++2NH3?H2O=Fe(OH)2↓+;Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3;氫氧化鐵可為升價(jià)產(chǎn)物,銅可為降價(jià)產(chǎn)物;Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;;Ⅱ中Fe2+的還原性較弱,不能將Cu2+還原為Cu;Ⅲ中NH3?H2O?+OH-,氫氧根離子與亞鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵,F(xiàn)e(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3,堿性增強(qiáng)及產(chǎn)生Ksp更小的Fe(OH)3使亞鐵鹽的還原性增強(qiáng),能將Cu2+還原為Cu;CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O,加入氨水提高了CH3CHO的還原性,能與銀氨溶液產(chǎn)生銀鏡
NH
+
4
NH
+
4
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:112引用:6難度:0.6
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(2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
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(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?
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(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
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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
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