题目内容
【题目】某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题:
(1)甲组同学取l0mL0.l mol·L-1KI溶液,加入6 mL0.l mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入lmLCCl4充分振荡、静置, CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀:
③第三支试行中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是(填离子符号) ______________;实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有(填离子符号)_______________,由此可以证明该氧化还原反应为___________________(填可逆反应或不可逆反应)。
(2)乙组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为____________________________;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是__________________________________;生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)_________________________________________________。
(3)丙组同学模拟工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液制备FeCl3。
①若酸性FeCl2 废液中:c(Fe2+)=2.0×10-2 mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3 mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2 mol·L-1,则该溶液的pH约为_____________。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:□ClO3-+□Fe2++□________=□Cl-+□Fe3++□________。
【答案】Fe2+ Fe3+可逆反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动21 6 6H+ 1 6 3H2O
【解析】
(1) 加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀是亚铁离子的检验特征反应现象,加入1滴KSCN溶液,溶液变红是铁离子的检验特征反应现象;反应最后Fe2+、Fe3+、I-、I2共存。(2)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明Fe2+被H2O2氧化为 Fe3+。Fe3+能催化H2O2分解;H2O2分解反应放热,温度升高促进Fe3+的水解。(3)①根据电荷守恒计算氢离子浓度;②根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式。
(1) 加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀是亚铁离子的检验特征反应现象,实验②检验的离子是Fe2+,加入1滴KSCN溶液,溶液变红是铁离子的检验特征反应现象,实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有Fe3+;反应最后Fe2+、Fe3+、I-、I2共存,说明该反应是可逆反应。(2)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,说明Fe2+被H2O2氧化为 Fe3+,反应离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。Fe3+能催化H2O2分解放出氧气,所以一段时间后,溶液中有气泡出现;H2O2分解反应放热,温度升高促进Fe3+的水解平衡正向移动,所以有红褐色氢氧化铁沉淀生成。(3)①根据电荷守恒, 2c(Fe2+)+3c(Fe3+) +c(H+)= c(Cl-), c(H+)= c(Cl-)-2c(Fe2+)-3c(Fe3+)= 5.3×10-2 mol·L-1-2.0×10-2 mol·L-1-1.0×10-3 mol·L-1
=1.0×10-2 mol·L-1,所以pH=2;②根据得失电子守恒、电荷守恒NaClO3氧化FeCl2的离子方程式是 1 ClO3-+ 6 Fe2++ 6H+ = 1 Cl-+ 6 Fe3++3H2O。
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【题目】下列实验操作对应的实验现象及解释或结论都正确的是( )
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 解释或结论 |
A | 向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液 | 溶液变为黄色 | 氧化性:H2O2>Fe3+ |
B | 向5mL1mol/L NaOH溶液中滴加5滴1mol/L MgCl2溶液,然后再滴加足量的1mol/L CuCl2溶液 | 先产生白色沉淀,然后产生蓝色沉淀 | Ksp[Cu(OH)2] >Ksp[Mg(OH)2] |
C | 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 | 红棕色变深 | 2NO2(g) |
D | 向一定量酸性KMnO4溶液中加入乙二醇(HOCH2CH2OH) | 溶液紫色褪去 | 乙二醇被氧化为乙二酸 |
A. A B. B C. C D. D