某小組同學(xué)探究FeSO4溶液與NaClO溶液的反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:向敞口容器中加入一定體積0.1mol?L-1FeSO4溶液,不斷攪拌,逐滴加入pH≈13的84消毒液,溶液pH變化曲線如圖所示(從B點(diǎn)開始滴入84消毒液)。
B~C段,開始時產(chǎn)生紅褐色沉淀,隨后沉淀消失,溶液變?yōu)榘导t色;
C點(diǎn)之后,逐漸產(chǎn)生大量黃色沉淀,有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,溶液顏色明顯變淺。
已知:25℃,飽和NaClO溶液的pH約為11,F(xiàn)e3+完全沉淀時的pH≈13。
(1)Cl2通入NaOH溶液可得上述84消毒液,該84消毒液中陰離子主要有
Cl-、ClO-、OH-
Cl-、ClO-、OH-
。
(2)A~B段,F(xiàn)eSO4溶液在攪拌下pH略有下降,用離子方程式解釋原因 4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+
4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+
。
(3)B~C段,產(chǎn)生紅褐色沉淀的離子方程式為 2Fe2++ClO-+5H2O═2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+
2Fe2++ClO-+5H2O═2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+
。查閱資料可知,暗紅色物質(zhì)為聚合硫酸鐵,是一種無機(jī)高分子化合物,其主要陽離子的結(jié)構(gòu)為,該陽離子中Fe的配位數(shù)為 4
4
。
(4)取少量C點(diǎn)溶液,加入 鐵氰化鉀溶液,不產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
鐵氰化鉀溶液,不產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
(補(bǔ)充試劑和現(xiàn)象),證明溶液中無Fe2+。C點(diǎn)之后產(chǎn)生的黃色沉淀經(jīng)檢驗(yàn)為鐵黃(FeOOH),寫出暗紅色物質(zhì)轉(zhuǎn)化為黃色沉淀的離子方程式 +mOH
-═3nFeOOH↓+
H
2O
+mOH
-═3nFeOOH↓+
H
2O
。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:向敞口容器中加入一定體積的pH≈13的84消毒液,不斷攪拌,逐滴加入0.1mol?L-1FeSO4溶液,溶液pH變化曲線如圖所示。
E→H段,迅速產(chǎn)生大量紅褐色沉淀且逐漸增多,H后開始產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,最終得到暗紅色溶液和大量黃色沉淀。
已知:Cl2、HClO、ClO-在不同pH條件下的百分含量如圖:
(5)G→H段pH驟降的原因是 2Fe2++HClO+5H2O═2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+
2Fe2++HClO+5H2O═2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+
(用離子方程式表示)。
(6)綜合以上實(shí)驗(yàn),F(xiàn)eSO4溶液與NaClO溶液的反應(yīng)產(chǎn)物與 pH、反應(yīng)物的相對用量、氧化劑還原劑的種類等(填任意一種即可)
pH、反應(yīng)物的相對用量、氧化劑還原劑的種類等(填任意一種即可)
有關(guān)。