某小組同學(xué)用FeSO4?7H2O晶體和蒸餾水配制0.5mol?L-1FeSO4溶液(pH為3.3)。1h后,溶液變黃。24h后,產(chǎn)生黃褐色沉淀,測得上層清液pH為1.4。
(1)取少量黃色溶液于試管中,
向溶液中加入KSCN溶液,若溶液變紅
向溶液中加入KSCN溶液,若溶液變紅
(填操作和現(xiàn)象),證明黃色溶液中含有Fe3+。
(2)探究溶液變黃的原因。
①實驗證實,溶液變黃是因為空氣中的O2將Fe2+氧化,反應(yīng)的離子方程式為 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
。
②用FeSO4和稀硫酸配制不同溶液,進(jìn)一步探究影響溶液變黃的其他因素,實驗如下。
實驗編號 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
Ⅳ |
c(FeSO4)/mol?L-1 |
0.5 |
0.25 |
0.5 |
0.25 |
溶液pH |
3.3 |
3.5 |
2.9 |
2.9 |
初始顏色 |
淺綠色 |
淺綠色比Ⅰ淺 |
淺綠色,同Ⅰ |
淺綠色,同Ⅱ |
0.5h顏色 |
淺綠色 |
黃綠色 |
淺綠色 |
淺綠色 |
5h顏色 |
黃色 |
黃色 |
淺黃色 |
淺黃色(比Ⅲ淺) |
a.實驗Ⅲ和Ⅳ說明
FeSO4的濃度
FeSO4的濃度
對溶液變黃快慢有影響。
b.實驗Ⅱ比Ⅰ更快變黃的原因是
實驗Ⅱ的pH較實驗Ⅰ高,加快了反應(yīng)的進(jìn)行
實驗Ⅱ的pH較實驗Ⅰ高,加快了反應(yīng)的進(jìn)行
。
(3)檢驗黃褐色沉淀的成分。
①通過下列實驗證實,黃褐色沉淀中含有SO
42-。
a.證實黃褐色沉淀中含有SO
42-的證據(jù)是
向沉淀溶解后的溶液中滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說明原溶液中含有SO42-
向沉淀溶解后的溶液中滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說明原溶液中含有SO42-
。
b.洗滌黃褐色沉淀的目的是
除去黃褐色沉淀表面粘有的SO42-,以免影響后續(xù)實驗
除去黃褐色沉淀表面粘有的SO42-,以免影響后續(xù)實驗
。
②進(jìn)一步實驗證實黃褐色沉淀為Fe(OH)SO
4。將反應(yīng)的離子方程式補充完整。Fe
3++
H2O
H2O
+
SO42-
SO42-
=Fe(OH)SO
4↓+
H+
H+
。