【題目】某學(xué)習(xí)小組研究溶液中Fe2+的穩(wěn)定性,進(jìn)行如下實驗,觀察,記錄結(jié)果。
實驗Ⅰ
物質(zhì) | 0 min | 1min | 1h | 5h |
FeSO4 | 淡黃色 | 桔紅色 | 紅色 | 深紅色 |
(NH4)2Fe(SO4)2 | 幾乎無色 | 淡黃色 | 黃色 | 桔紅色 |
(1)溶液的穩(wěn)定性:FeSO4_______(NH4)2Fe(SO4)2(填“>”或“<”)
(2)結(jié)合離子方程式解釋FeSO4溶液中加入KSCN溶液后變紅的原因____________。
(3)甲同學(xué)提出實驗Ⅰ中兩溶液的穩(wěn)定性差異可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保護(hù)了Fe2+,因為NH4+具有還原性。進(jìn)行實驗II,否定了該觀點(diǎn),補(bǔ)全該實驗。
操作 | 現(xiàn)象 |
取_______,加_______,觀察。 | 與實驗Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液現(xiàn)象相同。 |
(4)乙同學(xué)提出實驗Ⅰ中兩溶液的穩(wěn)定性差異是溶液酸性不同導(dǎo)致,進(jìn)行實驗III:分別配制0.80 mol·L-1 pH為1、2、3、4的FeSO4溶液,觀察,發(fā)現(xiàn)pH=1的FeSO4溶液長時間無明顯變化,pH越大,F(xiàn)eSO4溶液變黃的時間越短。
資料顯示:亞鐵鹽溶液中存在反應(yīng):4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+。
由實驗III,乙同學(xué)可得出的結(jié)論是___________,原因是__________________。
(5)進(jìn)一步研究在水溶液中Fe2+的氧化機(jī)理。測定同濃度FeSO4溶液在不同pH條件下,F(xiàn)e2+的氧化速率與時間的關(guān)系如下圖(實驗過程中溶液溫度幾乎無變化)。反應(yīng)初期,氧化速率都逐漸增大的原因可能是_____________。
(6)綜合以上實驗,增強(qiáng)Fe2+穩(wěn)定性的措施有_________________。
【答案】 < 二價鐵被氧化,4Fe2+ + O2 + 4H+=4Fe3+ + 2H2O,生成硫氰化鐵,F(xiàn)e3+ + 3SCN-=Fe(SCN)3 取2 mL pH=4.0的0.80 mol·L-1 FeSO4溶液 加2滴0.01 mol·L-1 KSCN溶液 溶液pH越小,F(xiàn)e2+越穩(wěn)定 溶液中存在平衡4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+,c(H+)大,對平衡的抑制作用強(qiáng),F(xiàn)e2+更穩(wěn)定 生成的Fe(OH)3對反應(yīng)有催化作用 加一定量的酸 密封保存
【解析】(1)加入KSCN溶液檢驗Fe3+,出現(xiàn)紅色的時間越短,對應(yīng)物質(zhì)越不穩(wěn)定,根據(jù)表中時間,FeSO4溶液中先出現(xiàn)紅色,溶液的穩(wěn)定性:FeSO4(NH4)2Fe(SO4)2。
(2)Fe2+被O2氧化成Fe3+,F(xiàn)e3+與SCN-作用,溶液呈紅色。
(3)分析實驗I,兩溶液穩(wěn)定性的差異可能是溶液pH的不同引起的、也可能是NH4+的影響引起的。所以用控制變量法設(shè)計對比實驗方案。
(4)根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論是:溶液pH越小,Fe2+越穩(wěn)定。用c(H+)濃度對化學(xué)平衡:4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+的影響解釋。
(5)實驗過程中溶液溫度幾乎無變化,隨著時間的推移c(Fe2+)減小,則反應(yīng)初期,氧化速率都逐漸增大的可能原因是:生成的Fe(OH)3對反應(yīng)有催化作用。
(6)根據(jù)反應(yīng)4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,以及(4)中實驗結(jié)論,增強(qiáng)Fe2+穩(wěn)定性的措施有:加入一定量的酸,密封保存。
(1)加入KSCN溶液檢驗Fe3+,出現(xiàn)紅色的時間越短,對應(yīng)物質(zhì)越不穩(wěn)定,根據(jù)表中時間,FeSO4溶液中先出現(xiàn)紅色,溶液的穩(wěn)定性:FeSO4(NH4)2Fe(SO4)2。
(2)FeSO4溶液中加入KSCN溶液后變紅的原因:二價鐵被氧化,4Fe2+ + O2 + 4H+=4Fe3+ + 2H2O,F(xiàn)e3+與SCN-生成硫氰化鐵溶液變紅,F(xiàn)e3+ + 3SCN-=Fe(SCN)3。
(3)分析實驗I,兩溶液穩(wěn)定性的差異可能是溶液pH的不同引起的、也可能是NH4+的影響引起的。所以用控制變量法設(shè)計對比實驗方案。要證明NH4+對Fe2+的穩(wěn)定性是否有影響,控制溶液的pH相同和Fe2+濃度相同,設(shè)計實驗的操作為:取2 mL pH=4.0的0.80 mol·L-1 FeSO4溶液,加2滴0.01 mol·L-1 KSCN溶液,與實驗I中(NH4)2Fe(SO4)2溶液現(xiàn)象相同,說明兩溶液穩(wěn)定性的差異不是NH4+引起的。
(4)pH越大,FeSO4溶液變黃的時間越短,即Fe2+越不穩(wěn)定;根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論是:溶液pH越小,Fe2+越穩(wěn)定。原因是:溶液中存在平衡4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,pH越小,c(H+)越大,對平衡的抑制作用強(qiáng),Fe2+更穩(wěn)定。
(5)實驗過程中溶液溫度幾乎無變化,隨著時間的推移c(Fe2+)減小,則反應(yīng)初期,氧化速率都逐漸增大的可能原因是:生成的Fe(OH)3對反應(yīng)有催化作用。
(6)根據(jù)反應(yīng)4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,以及(4)中實驗結(jié)論,增強(qiáng)Fe2+穩(wěn)定性的措施有:加入一定量的酸(使pH減小),密封保存(隔絕空氣)。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列提純物質(zhì)方法正確的是( )
A.用BaCl2溶液除去HNO3溶液中的少量H2SO4
B.用NaOH溶液除去鋁粉中的少量鐵粉
C.用氯水除去FeCl2溶液中的少量FeCl3
D.用加熱法除去NaCl固體中的少量NH4Cl
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】 Fe和Mg與H2SO4反應(yīng)的實驗如下:
實驗 | ||||
現(xiàn)象 | Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡 | Fe表面產(chǎn)生氣泡后迅速停止 | Mg表面迅速產(chǎn)生大量氣泡 | Fe表面有大量氣泡,Mg表面有少量氣泡 |
關(guān)于上述實驗說法不合理的是( )
A.I中產(chǎn)生氣體的原因是:Fe + 2H+=Fe2++ H2↑
B.取出Ⅱ中的鐵棒放入CuSO4溶液立即析出亮紅色固體
C.Ⅲ中現(xiàn)象說明Mg在濃H2SO4中沒被鈍化
D.Ⅳ中現(xiàn)象說明Mg的金屬性比Fe強(qiáng)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.分子式為C7H8O且含苯環(huán)的有機(jī)化合物有4種
B.乙醇能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C.由溴丙烷水解制丙醇和由丙烯與水反應(yīng)制丙醇反應(yīng)類型相同
D. 遇FeCl3溶液可顯紫色
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有下列五種有機(jī)物:①CH4、②CH2=CH2、③CH3CH2OH、④ CH3 CH2CH2 CH3 、⑤CH3COOH
請回答:
(1)寫出⑤的官能團(tuán)的名稱______。
(2)與①互為同系物的是______(填序號)。
(3)寫出④ 的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________________。
(4)寫出與②發(fā)生加成反應(yīng)生成乙烷的化學(xué)方程式_________________________。
(5)③與⑤發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于苯的敘述正確的是( 。
A.反應(yīng)①為取代反應(yīng),有機(jī)產(chǎn)物與水混合浮在上層
B.反應(yīng)②為氧化反應(yīng),反應(yīng)現(xiàn)象是火焰明亮并帶有濃煙
C.反應(yīng)③為取代反應(yīng),有機(jī)產(chǎn)物是一種烴
D.反應(yīng)④中1 mol苯最多與3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),是因為苯分子含有三個碳碳雙鍵
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖為生銹了的家用鐵鍋,下列有關(guān)解釋事實的方程式不正確的是
A. 鐵鍋生銹過程中有原電池反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)式是:Fe—2e—= Fe2+
B. 鐵鍋生銹過程中有 Fe(OH)3生成:Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+
C. 攝入體內(nèi)的鐵銹會在胃內(nèi)產(chǎn)生不利于健康的Fe3+:Fe2O3 + 6H+=2Fe3++3H2O
D. 用醋可除去鐵銹:6CH3COOH + Fe2O3 =6CH3COO—+ 2Fe3+ + 3H2O
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】元素化合物知識是高中化學(xué)的基礎(chǔ)。H、Na、Mg、Ca、Al、Cr、Cu、Br、Cl等是中學(xué)化學(xué)中常見的元素,請根據(jù)題意回答與這些元素有關(guān)的問題。
(1)CuSO4可由金屬銅與濃硫酸反應(yīng)制備,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______;CuSO4粉末常用來檢驗一些有機(jī)物中的微量水分,若含有微量水分則會看到的現(xiàn)象是______。
(2)單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的_______(填化學(xué)式),還生成少量的______(填化學(xué)式)。金屬鎂還可以與鹵素反應(yīng),生成的MgI2中 Mg2+與I-間的作用力______MgF2 中 Mg2+與 F-間的作用力(填“>”、“<”或“=”)。
(3)Ca元素與 H 元素組成的物質(zhì)為_____________(填“共價”或“離子”)化合物,該物質(zhì)可以與水反應(yīng),產(chǎn)生的氣體可作為野外工作的應(yīng)急燃料,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(4)硬脂酸鈉(C17H35COONa)是肥皂的主要成分, 主要用于制造皂類洗滌劑、 化妝品的乳化劑等。鑒別硬脂酸鈉(C17H35COONa)與硬脂酸鉀(C17H35COOK)可采用的實驗方法和現(xiàn)象分別是____________。
(5)已知元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH) 4- (綠色)、Cr2O72- (橙紅色)、CrO42-(黃色)等形式存在,Cr(OH)3 為難溶于水的灰藍(lán)色固體。Cr3+與 Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似,在Cr2(SO4)3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液直至過量,可觀察到的現(xiàn)象是______。
(6)溴與氯能以共價鍵結(jié)合形成 BrCl。 BrCl 分子中,______顯正電性。已知 BrCl 可以與水發(fā)生反應(yīng),且該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】汽車尾氣中含有CO、NO等有害氣體。
(1)汽車尾氣中NO生成過程的能量變化示意圖如下:
該條件下,1mol N2和1molO2完全反應(yīng)生成NO,會_______________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。
(2)通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO的含量,其工作原理如下圖所示:
①NiO電極上發(fā)生的是_______________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。
②外電路中,電子的流動方向是從_______電極流向______電極(填“NiO”或“Pt”);Pt電極上的電極反應(yīng)式為_______________。
(3)一種新型催化劑能使NO和CO發(fā)生反應(yīng):2NO+2CO 2CO2+N2。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應(yīng)速率。為了驗證溫度、催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下表中。
實驗 編號 | t(℃) | NO初始濃度 (mol/L) | CO初始濃度 (mol/L) | 催化劑的比表面積(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | 280 | 1.20×10-3 | B | 124 |
Ⅲ | 350 | A | 5.80×10-3 | 82 |
①請把表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整:A_______________;B_______________。
②能驗證溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響規(guī)律的是實驗_______________(填實驗序號)。
③實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中,NO的物質(zhì)的量濃度c(NO)隨時間t的變化曲線如下圖所示,其中表示實驗Ⅱ的是曲線_________(填“甲”或“乙”)。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com