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濾器的氣閥、打開左瓶上方的空氣過濾器的氣閥。
(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。用總離子方程式說明原因 12Fe2++3O2+2H2O=8Fe3++4FeOOH
12Fe2++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 BD
BD
。
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+)═g/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“無影響”)