某興趣小組研究FeSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)過程中的物質(zhì)變化。
(1)小組實(shí)驗(yàn)
向2mL0.1mol?L-1新制FeSO4溶液中滴加少量0.1mol?L-1NaOH溶液,生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,顏色逐漸加深。充分振蕩,靜置一段時間后變?yōu)榧t褐色。寫出由白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(2)探究灰綠色沉淀的成因
猜想1:白色沉淀吸附Fe2+,呈現(xiàn)灰綠色。
猜想2:鐵元素部分被氧化后,F(xiàn)e(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)形成的共沉淀物為灰綠色。
實(shí)驗(yàn) | 操作 | 試劑(均為0.1mol?L-1) | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
Ⅰ |
向兩片玻璃片中心分別滴加試劑ⅰ和ⅱ,面對面快速夾緊。 |
?。? 2滴FeSO4溶液和1滴蒸餾水 2滴FeSO4溶液和1滴蒸餾水 ⅱ.2滴NaOH溶液 |
玻璃片夾縫中有白色渾濁。分開玻璃片,白色渾濁迅速變?yōu)榛揖G色。 |
Ⅱ | ?。?滴FeSO4溶液、1滴Fe2(SO4)3溶液 ⅱ.2滴NaOH溶液 |
玻璃片夾縫中立即有灰綠色渾濁。 |
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論,猜想
2
2
正確。(3)探究灰綠色沉淀的結(jié)構(gòu)和組成
資料:
ⅰ.Fe(OH)2層狀結(jié)構(gòu)示意圖如圖,OH-位于八面體的頂點(diǎn),F(xiàn)e2+占據(jù)八面體的中心。當(dāng)部分Fe(Ⅱ)被氧化為Fe(Ⅲ)時,層狀結(jié)構(gòu)不被破壞。
ⅱ.Fe2+在強(qiáng)酸條件下不易被空氣氧化;低濃度的Cl-難以體現(xiàn)還原性。
ⅲ.I2+2S2
O
2
-
3
O
2
-
6
稱取一定量灰綠色沉淀,用稀鹽酸完全溶解后,定容至250mL得樣品液。
①小組同學(xué)根據(jù)資料推測:灰綠色沉淀的層間可能嵌入了
SO
2
-
4
層狀結(jié)構(gòu)不被破壞,故根據(jù)電荷守恒可知,當(dāng)部分Fe(Ⅱ)被氧化為Fe(Ⅲ)時,層間會引入陰離子平衡電荷
層狀結(jié)構(gòu)不被破壞,故根據(jù)電荷守恒可知,當(dāng)部分Fe(Ⅱ)被氧化為Fe(Ⅲ)時,層間會引入陰離子平衡電荷
通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該推測正確,實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是 取少量灰綠色沉淀加入足量的鹽酸溶解,再加BaCl2溶液,生成白色沉淀,說明灰綠色沉淀的層間嵌入了
SO
2
-
4
取少量灰綠色沉淀加入足量的鹽酸溶解,再加BaCl2溶液,生成白色沉淀,說明灰綠色沉淀的層間嵌入了
。SO
2
-
4
②取樣品液100.00mL,測得其中
SO
2
-
4
③取樣品液25.00mL,用0.0050mol?L-1酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液25.60mL。寫出該滴定過程中反應(yīng)的離子方程式:
5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
M
n
O
-
4
5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
。M
n
O
-
4
④取樣品液25.00mL,加適量水及KI固體靜置后,立即以0.025mol?L-1Na2S2O3溶液滴定至淺黃色,再加入淀粉溶液滴定至藍(lán)色恰好消失,消耗Na2S2O3溶液12.80mL。
結(jié)論:用Fe(Ⅱ)xFe(Ⅲ)y(OH)z(SO4)m表示灰綠色沉淀的組成,則此樣品中x:y:z:m=
4:2:12:1
4:2:12:1
(取最簡整數(shù)比)。(4)實(shí)驗(yàn)反思與改進(jìn)
有文獻(xiàn)指出:表面吸附的Fe2+可與沉淀中已有溶解的Fe(Ⅲ)快速發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,使沉淀呈現(xiàn)灰綠色。原理如圖所示。
①利用同位素示蹤法證明電子轉(zhuǎn)移過程的存在:將56Fe(OH)3固體與57FeSO4溶液混合得到懸濁液,一段時間后
溶液中檢測到56Fe2+
溶液中檢測到56Fe2+
(將實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果補(bǔ)充完整)。②小組同學(xué)根據(jù)文獻(xiàn)觀點(diǎn)改進(jìn)了(1)中的實(shí)驗(yàn)方案,在試管中獲得了可較長時間存在的白色沉淀,寫出合理的實(shí)驗(yàn)操作:
將長滴管插入濃氫氧化鈉溶液中,緩慢擠入少量的0.1mol/L的FeSO4溶液
將長滴管插入濃氫氧化鈉溶液中,緩慢擠入少量的0.1mol/L的FeSO4溶液
。【答案】4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;2滴FeSO4溶液和1滴蒸餾水;2;層狀結(jié)構(gòu)不被破壞,故根據(jù)電荷守恒可知,當(dāng)部分Fe(Ⅱ)被氧化為Fe(Ⅲ)時,層間會引入陰離子平衡電荷;取少量灰綠色沉淀加入足量的鹽酸溶解,再加BaCl2溶液,生成白色沉淀,說明灰綠色沉淀的層間嵌入了;5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;4:2:12:1;溶液中檢測到56Fe2+;將長滴管插入濃氫氧化鈉溶液中,緩慢擠入少量的0.1mol/L的FeSO4溶液
SO
2
-
4
M
n
O
-
4
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:51引用:3難度:0.4
相似題
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1.某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列有關(guān)裝置對SO2的性質(zhì)及空氣中SO2的含量進(jìn)行探究(裝置的氣密性已檢查):
(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(2)滴加濃硫酸之前,打開彈簧夾,通入一段時間N2,再關(guān)閉彈簧夾.此操作的目的是
(3)實(shí)驗(yàn)過程裝置B中沒有明顯變化.實(shí)驗(yàn)結(jié)束取下裝置B,從中分別取少量溶液于兩支潔凈試管中.向第1支試管中滴加適量氨水出現(xiàn)白色沉淀
(4)裝置C中的溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁,該實(shí)驗(yàn)證明SO2具有
(5)裝置D的作用是
(6)實(shí)驗(yàn)后,測定裝置D中溶液呈堿性.溶液為什么呈堿性呢?大家有兩種不同的假設(shè):①是生成的Na2SO3水解;②是氫氧化鈉剩余.請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明哪種假設(shè)成立.可任選下列試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn):Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸
(7)另一小組利用裝置E進(jìn)行實(shí)驗(yàn):SO2性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之后,用注射器對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣進(jìn)行取樣.并向裝置E中共注入V mL(已折算為標(biāo)況下體積)的空氣,當(dāng)溶液剛好褪色時,停止實(shí)驗(yàn).請計(jì)算該空氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)(用含V的代數(shù)式表示)實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)操作 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 1 取少量溶液于試管中,滴入幾滴酚酞 溶液變紅 2 發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.3 -
2.純堿中常含有少量的NaCl等雜質(zhì),下圖儀器裝置可用來測定純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).圖中:①空氣 ②某溶液 ③純堿 ④某溶液 ⑤堿石灰
其實(shí)驗(yàn)步驟是:
a.按圖所示,組裝好實(shí)驗(yàn)儀器,并檢查其氣密性.
b.準(zhǔn)確稱量盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量(設(shè)為m1 g).
c.準(zhǔn)確稱量一定量的純堿(設(shè)為n g),并將其放入廣口瓶內(nèi).
d.從分液漏斗中緩慢滴入一定量的稀硫酸,并從“①”處緩慢鼓入空氣,直到B容器中不再產(chǎn)生氣體為止.
e.準(zhǔn)確稱量干燥管D的總質(zhì)量(設(shè)為m2 g).
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題:
(1)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到操作d時,要緩緩鼓入空氣,其作用是
(2)在空白格內(nèi)畫出裝置C及試劑④是
(3)根據(jù)此實(shí)驗(yàn),計(jì)算純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)式為
(4)裝置E的作用是發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.3 -
3.純堿中常含有少量的NaCl等雜質(zhì),如圖儀器裝置可用來測定純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).圖中:①空氣②某溶液③純堿④某溶液⑤堿石灰(注:堿石灰既能吸收CO2,又能吸收H2O)
其實(shí)驗(yàn)步驟是:
a.按圖所示,組裝好實(shí)驗(yàn)儀器,并檢查其氣密性.
b.準(zhǔn)確稱量盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量(設(shè)為m1 g).
c.準(zhǔn)確稱量一定量的純堿(設(shè)為n g),并將其放入廣口瓶內(nèi).
d.從分液漏斗中緩慢滴入一定量的稀硫酸,并從“1”處緩慢鼓入空氣,直到B容器中不再產(chǎn)生氣體為止.e.準(zhǔn)確稱量干燥管D的總質(zhì)量(設(shè)為m2 g).根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題:
(1)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到操作d時,要緩緩鼓入空氣,其作用是
(2)在空白格內(nèi)畫出裝置C及試劑④是
(3)裝置E的作用是
(4)根據(jù)此實(shí)驗(yàn),計(jì)算純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)式為發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:25引用:2難度:0.5
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