【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)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液pH小于FeSO4的原因是_______(用化學(xué)用語表示)。溶液的穩(wěn)定性:FeSO4_______(NH4)2Fe(SO4)2(填“>”或“<”) 。

(2)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

_______,加_______,觀察。

與實驗Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液現(xiàn)象相同。

(3)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_______。

(4)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_____。

(5)綜合以上實驗,增強(qiáng)Fe2+穩(wěn)定性的措施有_______。

【答案】NH4++H2ONH3·H2O+H+ 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)(NH42FeSO42溶液和FeSO4中的Fe2+濃度相同,但中(NH42FeSO42含有濃度較高的NH4+;通過表格中的顏色變化來分析;

2)由于是要驗證兩溶液的穩(wěn)定性差異是否是由于(NH42FeSO42溶液中的NH4+保護(hù)了Fe2+導(dǎo)致,根據(jù)控制變量法可知,應(yīng)除了讓NH4+這個影響因素外的其它影響因素均保持一致,據(jù)此分析;

3)由實驗Ⅲ可知,溶液的pH越小,溶液的酸性越強(qiáng),則Fe2+越穩(wěn)定;亞鐵鹽溶液中存在反應(yīng)4Fe2++O2+10H2O4FeOH3+8H+,根據(jù)平衡的移動來分析;

4)根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素有濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑來分析;

5)根據(jù)上述實驗來分析。

1)(NH42FeSO42溶液和FeSO4中的Fe2+濃度相同,但(NH42FeSO42溶液中含有濃度較高的NH4+NH4+水解顯酸性,導(dǎo)致(NH42FeSO42中的pH更。煌ㄟ^表格中的顏色變化可知(NH42FeSO42中的Fe2+被氧化的速率更慢,即溶液的穩(wěn)定性:FeSO4<NH42FeSO42,故答案為:NH4++H2ONH3H2O+H+;<;

2)由于是要驗證兩溶液的穩(wěn)定性差異是否是由于(NH42FeSO42溶液中的NH4+保護(hù)了Fe2+導(dǎo)致,根據(jù)控制變量法可知,應(yīng)除了讓NH4+這個影響因素外的其它影響因素均保持一致,故應(yīng)取2mLpH=4.00.80molL-1FeSO4溶液于試管中,加20.01molL-1KSCN溶液,過若觀察到的現(xiàn)象與實驗Ⅰ中(NH42FeSO42溶液現(xiàn)象相同,則說明上述猜想不正確,故答案為:取2mLpH=4.00.80molL-1FeSO4溶液;加20.01molL-1KSCN溶液;

3)由實驗Ⅲ可知,溶液的pH越小,溶液的酸性越強(qiáng),則Fe2+越穩(wěn)定;亞鐵鹽溶液中存在反應(yīng)4Fe2++O2+10H2O4FeOH3+8H+,溶液的pH越小,則氫離子濃度越大,平衡左移,則Fe2+的氧化被抑制,故答案為:溶液pH越小,Fe2+越穩(wěn)定;溶液中存在平衡4Fe2++O2+10H2O4FeOH3+8H+,cH+)大,對平衡的抑制作用強(qiáng),Fe2+更穩(wěn)定;

4)影響反應(yīng)速率的因素有濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑,而同一條曲線上的濃度FeSO4溶液相同,且應(yīng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,Fe2+的濃度減小,故不是濃度對反應(yīng)速率的影響;而此反應(yīng)為溶液中的反應(yīng),故壓強(qiáng)對此反應(yīng)速率無影響;而此反應(yīng)中溫度不變,故能影響反應(yīng)速率的只有催化劑,故唯一的可能原因是生成的FeOH3對反應(yīng)有催化作用,故答案為:生成的FeOH3對反應(yīng)有催化作用;

5)根據(jù)上述實驗可知,加入一定量的酸會抑制Fe2+的氧化,或是隔絕空氣密封保存,故答案為:加入一定量的酸,密封保存。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相,與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu),可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示。

基態(tài)硼原子的電子排布式為______________________________。

關(guān)于這兩種晶體的說法,正確的是_________________(填序號)

a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵,所以硬度大 b.六方相氮化硼層間作用力小,所以質(zhì)地軟

c.兩種晶體中的BN鍵均為共價鍵 d.兩種晶體均為分子晶體

六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為________,其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電,原因是______________________________。

立方相氮化硼晶體中,硼原子的雜化軌道類型為___________________。該晶體的天然礦物在青藏高原在下約300Km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實,推斷實驗室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應(yīng)是____________________________。

⑸NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。1mo NH4BF4含有_____________mol配位鍵。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】久置的FeSO4溶液變黃,一般認(rèn)為是二價鐵被氧化為三價鐵的緣故。某研究小組為研究溶液中Fe2+O2氧化的過程,查閱資料發(fā)現(xiàn):溶液中Fe2+的氧化過程分為先后兩步,首先是Fe2+水解,接著水解產(chǎn)物被O2氧化。于是小組同學(xué)決定研究常溫下不同pHFe2+O2氧化的影響,并測定了Fe2+氧化率隨時間變化的關(guān)系,結(jié)果如圖;卮鹣铝袉栴}:

1)寫出Fe2+水解的離子方程式______;要抑制FeSO4水解,可以采取的措施是______。

2)在酸性條件下,Fe2+O2氧化的反應(yīng)方程式為:4Fe2++O24Fe3++2H2O,已知常溫下該反應(yīng)的平衡常數(shù)很大。則下列說法正確的是______

aFe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的趨勢很大 bFe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的速率很大

c.該反應(yīng)進(jìn)行得很完全 d.酸性條件下Fe2+不會被氧化

3)結(jié)合如圖分析不同pHFe2+O2氧化的反應(yīng)發(fā)生了怎樣的影響______。

4)研究小組在查閱資料時還得知:氧氣的氧化性隨溶液的酸性增強(qiáng)而增強(qiáng)。通過以上研究可知,配制FeSO4溶液的正確做法是______。

5)用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液測定溶液中Fe2+濃度,從而計算Fe2+的氧化率。反應(yīng)如下:6Fe2++Cr2O72-+14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O若取20mL待測溶液,用0.0200molL-1KCr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液16.50mL,則溶液中cFe2+=______molL-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】碳、氮元素是構(gòu)成生物體的主要元素,在動植物生命活動中起著重要作用。根據(jù)要求回答下列問題:

1)處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用____________形象化描述。在基態(tài)14C原子中,核外存在____________對自旋狀態(tài)相反的電子。

2)已知:(NH4)2CO32NH3↑+H2O↑+CO2

①與氧同周期,且第一電離能比氧大的元素有____________種。

②(NH4)2CO3分解所得的氣態(tài)化合物分子的鍵角由小到大的順序為____________(填化學(xué)式)。

3)物質(zhì)C原子雜化方式是____________。

4)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,銅原子的價電子布式為____________BF4-的空間構(gòu)型為___________。寫出與BF4-互為等電子體的一種分子和一種離子的化學(xué)式:______________________。

5)碳元素與氮元素形成的某種晶體的晶胞如圖所示(8個碳原子位于立方體的頂點(diǎn),4個碳原子位于立方體的面心,4個氮原子在立方體內(nèi)),該晶體硬度超過金剛石,成為首屈一指的超硬新材料。

①晶胞中C原子的配位數(shù)為___________。該晶體硬度超過金剛石的原因是___________。

②已知該晶胞的邊長為apm,阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,則該晶體的密度為___________g·cm-3。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說法正確的是

A. 1L0.1mol·NH4Cl溶液中, 的數(shù)量為0.1

B. 2.4gMg與H2SO4完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LN2和O2的混合氣體中分子數(shù)為0.2

D. 0.1mol H2和0.1mol I2于密閉容器中充分反應(yīng)后,其分子總數(shù)為0.2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用氟硼酸(HBF4,屬于強(qiáng)酸)代替硫酸做鉛蓄電池的電解質(zhì)溶液,可使鉛蓄電池在低溫下工作時的性能更優(yōu)良,反應(yīng)方程式為:Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O;Pb(BF4)2為可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),下列說法正確的是

A.充電時,當(dāng)陽極質(zhì)量減少23.9g時轉(zhuǎn)移0.2 mol電子

B.放電時,PbO2電極附近溶液的pH增大

C.電子放電時,負(fù)極反應(yīng)為PbO2+4HBF4-2e-=Pb(BF4)2+2HF4-+2H2O

D.充電時,Pb電極的電極反應(yīng)式為PbO2+H++2e-=Pb2++2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)--選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]

氰基丙烯酸酯在堿性條件下能快速聚合為,從而具有膠黏性,某種氰基丙烯酸酯(G)的合成路線如下:

已知:

①A的相對分子量為58,氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.276,核磁共振氫譜顯示為單峰

回答下列問題:

1A的化學(xué)名稱為_______。

2B的結(jié)構(gòu)簡式為______,其核磁共振氫譜顯示為______組峰,峰面積比為______。

3)由C生成D的反應(yīng)類型為________

4)由D生成E的化學(xué)方程式為___________。

5G中的官能團(tuán)有___、 ____ _____。(填官能團(tuán)名稱)

6G的同分異構(gòu)體中,與G具有相同官能團(tuán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有_____種。(不含立體異構(gòu))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2013年中國水周的主題是:節(jié)約保護(hù)水資源,大力建設(shè)生態(tài)文明

1ClO2Cl2(還原產(chǎn)物都為Cl)是生活中常用的凈水消毒劑.當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的兩種物質(zhì)時,ClO2的消毒效率是Cl2_________倍.

2)某無色廢水中可能含有Fe3+、Al3+Mg2+、Na+、NO3-、CO32、SO42中的幾種,為分析其成分,分別取廢水樣品100mL,進(jìn)行了三組實驗,其操作流程和有關(guān)現(xiàn)象如圖所示:操作的相關(guān)圖象如圖

請根據(jù)上圖回答下列問題:

實驗中需配制1.0molL1NaOH溶液100mL,所需儀器除了玻璃棒、托盤天平、量筒、藥匙、燒杯、膠頭滴管,還缺少的儀器為_______________

實驗中沉淀量由A→B過程中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________

試確定NO3-是否存在?________(填存在”“不存在不確定),若存在,試計算cNO3-=_____(若不存在,此問不必作答).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng):2H2+O2=2H2O

(1)為了加快該反應(yīng)速率,不能采取的措施有________(填序號,下同)

A.使用催化劑 B.適當(dāng)提高氧氣的濃度 C.?dāng)U大容器的體積 D.適當(dāng)降低反應(yīng)的溫度

(2)該反應(yīng)屬于______反應(yīng)(吸熱放熱”)。

下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是________。

(3)氫氧燃料電池如圖所示:

a________(正極負(fù)極”),b電極發(fā)生_____反應(yīng)(氧化還原”)

②外電路中電子從b電極___,(流入流出”),內(nèi)電路中陽離子移向____ (”a””b”);

③寫出該裝置中正極上的電極反應(yīng)式:___________________。

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