某小組探究Fe2S3的制備。配制0.1mol?L-1的FeCl3溶液和0.1mol?L-1的Na2S溶液備用。
【查閱資料】
i.FeS、Fe2S3均為黑色固體,難溶于水。
ii.Fe3++6F-?[FeF6]3-,[FeF6]3-為無(wú)色離子。
iii.硫單質(zhì)微溶于乙醇,難溶于水。
【設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)】
編號(hào) |
實(shí)驗(yàn)一 |
實(shí)驗(yàn)二 |
操作 |
1.0mL0.1mol?L-1Na2S溶液
|
0.5mL0.1mol?L-1FeCl3溶液 |
現(xiàn)象 |
迅速產(chǎn)生黑色沉淀a,振蕩后黑色沉淀溶解,并產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體,最終得到棕黃色濁液X |
產(chǎn)生棕黑色沉淀 |
(1)實(shí)驗(yàn)一中,根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律推測(cè),生產(chǎn)黑色沉淀a的離子方程式為
2Fe3++3S2-=Fe2S3
2Fe3++3S2-=Fe2S3
。
(2)進(jìn)一步檢驗(yàn)濁液X的組成,過(guò)程如圖1所示。
①通過(guò)對(duì)濁液X組成的檢驗(yàn),推測(cè)實(shí)驗(yàn)一的黑色沉淀a溶解過(guò)程中有氧化還原反應(yīng)發(fā)生,實(shí)驗(yàn)證據(jù)是
離心后有黃色固體產(chǎn)生,該固體為S單質(zhì),說(shuō)明存在氧化還原反應(yīng)
離心后有黃色固體產(chǎn)生,該固體為S單質(zhì),說(shuō)明存在氧化還原反應(yīng)
。
②經(jīng)檢測(cè),黑色固體b的主要成分為FeS。甲同學(xué)認(rèn)為,F(xiàn)eS是由紅褐色清液中的Fe
2+與加入的S
2-反應(yīng)產(chǎn)生的。乙同學(xué)認(rèn)為該解釋不嚴(yán)謹(jǐn),理由是
三價(jià)鐵離子具有氧化性,少量的情況下被硫離子還原后,也會(huì)產(chǎn)生FeS
三價(jià)鐵離子具有氧化性,少量的情況下被硫離子還原后,也會(huì)產(chǎn)生FeS
。
(3)實(shí)驗(yàn)二制得了Fe
2S
3,但其中含少量Fe(OH)
3。
①生成Fe(OH)
3的離子方程式為
Fe3++3S2-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HS-
Fe3++3S2-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HS-
。
②從化學(xué)反應(yīng)速率角度推測(cè)實(shí)驗(yàn)二的棕黑色沉淀中不含S的原因:
三價(jià)鐵離子與硫離子迅速產(chǎn)生Fe2S3沉淀,導(dǎo)致鐵離子濃度降低,氧化性降低
三價(jià)鐵離子與硫離子迅速產(chǎn)生Fe2S3沉淀,導(dǎo)致鐵離子濃度降低,氧化性降低
。
實(shí)驗(yàn)三小組同學(xué)進(jìn)行如圖2所示的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn),黑色沉淀c為純凈的Fe
2S
3。
(4)實(shí)驗(yàn)三中,由無(wú)色清液生成Fe
2S
3的離子方程式為
2[FeF6]3-+3S2-=Fe2S3+12F-
2[FeF6]3-+3S2-=Fe2S3+12F-
。
【反思評(píng)價(jià)】
(5)對(duì)比三個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)三能成功制備Fe
2S
3的原因是
實(shí)驗(yàn)三形成[FeF6]3-,通過(guò)微弱電離提供鐵離子,既可以保證用量,也可以降低濃度
實(shí)驗(yàn)三形成[FeF6]3-,通過(guò)微弱電離提供鐵離子,既可以保證用量,也可以降低濃度
。