题目内容
【题目】某小组同学为了获取在Fe(OH)2制备过程中,沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据,用下图所示装置进行了如下实验(夹持装置已略去,气密性已检验)。
(进行实验)
实验步骤:Ⅰ.向瓶中加入饱和FeSO4溶液,按图1所示连接装置;
Ⅱ.打开磁力搅拌器,立即加入10% NaOH溶液;
Ⅲ.采集瓶内空气中O2含量和溶液中O2含量(DO)的数据。
实验现象:生成白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后部分变为红褐色。
实验数据:
(解释与结论)
(1)搅拌的目的是__________________________。
(2)生成白色沉淀的离子方程式是____________。
(3)红褐色沉淀是__________________________。(填化学式)
(4)通过上述实验,可得到“在Fe(OH)2制备过程中,沉淀颜色改变与氧气有关”的结论,其实验证据是______________________。
(5)写出白色沉淀最终生成红褐色转化的方程式:___________________________。
【答案】使生成的沉淀与氧气充分接触 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ Fe(OH)3 瓶内空气和溶液中氧气的含量均降低,沉淀颜色改变 4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3
【解析】
根据题中Fe(OH)2制备可知,本题考查Fe(OH)2制备即Fe(OH)2的性质,运用Fe(OH)2制备原理和步骤、Fe(OH)2的性质分析。
(1)搅拌可以使生成的沉淀与氧气充分反应;
故答案为:使沉生成的沉淀与氧气充分反应;
(2)生成的白色沉淀是Fe(OH)2,离子方程式是Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓;
故答案为:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓;
(3)Fe(OH)2被氧化生成红褐色Fe(OH)3沉淀,所以红褐色沉淀是Fe(OH)3;
故答案为:Fe(OH)3;
(3)由图2和图3可知,瓶内空气中、溶液中O2含量均降低,此时沉淀颜色发生改变,说明“在Fe(OH)2制备过程中,沉淀颜色改变与氧气有关”;
故答案为:瓶内空气和溶液中氧气的含量均降低,沉淀颜色改变;
(4) 白色沉淀是Fe(OH)2,最终生成红褐色是Fe(OH)3,因此白色沉淀最终生成红褐色转化的方程式为4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3;
故答案为:4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3。
【题目】氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下:
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表:
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 4.8 |
完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.4 |
(1)炉气中的有害气体成分是__________,Cu2S与O2反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
(2)若试剂X是H2O2溶液,写出相应反应的离子方程式:________。当试剂X是______时,更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂Y调pH时,pH的调控范围是___________。
(4)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式:________,操作X包括_________、洗涤、烘干,其中烘干时要隔绝空气,其目的是____________。
(5)以铜与石墨作电极,电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O,写出阳极上生成Cu2O的电极反应式:__________。