题目内容
【题目】化学研究主要用的是实验方法,所以学习化学离不开实验。请回答:
(1)在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液,用胶头滴管吸取NaOH溶液,将滴管尖端插入试管里溶液底部,慢慢挤出NaOH溶液,可以观察到试管中产生白色絮状沉淀,发生反应的离子方程式是____________________。生成的沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,发生反应的化学方程式为_______________________。
(2)实验室在保存含Fe2+的溶液时,经常向其中加入铁粉,其目的是___________。为了检验该溶液是否变质,应采用的实验操作及现象是__________________________。
(3)除去铁粉中混有的铝粉应选用的试剂为_____,发生反应的离子方程式为_____________。
【答案】Fe2+ + 2OH- =Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4 Fe(OH)3 防止Fe2+被氧化 取少量FeSO4溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若试管内溶液变红,表明已变质 NaOH溶液 2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑
【解析】
(1)硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色絮状沉淀和硫酸钠,氢氧化亚铁白色絮状沉淀被空气中氧气氧化生成氢氧化铁;
(2)向Fe2+的溶液中加入铁粉,可将生成的Fe3+还原为亚铁离子;若溶液变质,溶液中含有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液会变为红色;
(3)铝粉能和强碱反应生成偏铝酸钠和氢气,而铁粉和强碱不反应。
(1)在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液,用胶头滴管吸取NaOH溶液,将滴管尖端插入试管里溶液底部,慢慢挤出NaOH溶液,可以看到开始时析出一种白色的絮状沉淀,反应的离子方程式为Fe2+ + 2OH- =Fe(OH)2↓,Fe(OH)2白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.发生这种颜色变化的原因是氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:Fe2+ + 2OH- =Fe(OH)2↓;4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4 Fe(OH)3;
(2)Fe2+离子变质是因为被空气中的氧气氧化为Fe3+,所以此时加入铁粉,就是为了能将生成的Fe3+还原为Fe2+;若溶液变质,溶液中含有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液会变为红色,应采用的实验操作及现象是:取少量FeSO4溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若试管内溶液变红,表明已变质,故答案为:防止Fe2+被氧化;取少量FeSO4溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若试管内溶液变红,表明已变质;
(3)铁粉和铝粉都是金属,都具有金属的通性,都能和酸反应,但铝粉能和强碱反应生成偏铝酸钠和氢气,而铁粉和强碱不反应,除去铁粉中混有的铝粉应选用的试剂为NaOH溶液,铝与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑,故答案为:NaOH溶液;2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑。
【题目】《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守,也令人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下:
(1)检测锈蚀产物
主要成分的化学式 | |||
Fe3O4 | Fe2O3·H2O | FeO(OH) | FeOCl |
铁器在具有O2、________等环境中容易被腐蚀。
(2)分析腐蚀原理:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环。
Ⅰ.Fe转化为Fe2+。
Ⅱ. FeO(OH)和Fe2+反应形成致密的Fe3O4保护层,Fe2+的作用是____(填字母)。
a.氧化剂 b.还原剂 c.既不是氧化剂也不是还原剂
(3)研究发现,Cl-对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复:脱氯、还原,形成Fe3O4保护层,方法如下:
将铁器浸没在盛有0.5 mol·L-1 Na2SO3、0.5 mol·L-1 NaOH溶液的容器中,缓慢加热至60~90 ℃。一段时间后,取出器物,用NaOH溶液洗涤至无Cl-。
①检测洗涤液中Cl-的方法是________________________________________。
②脱氯反应:FeOCl+OH-===FeO(OH)+Cl-。离子反应的本质是离子浓度的减小,比较FeOCl与FeO(OH)溶解度的大小:________________。
③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是_____SO32-+______FeO(OH)===______SO42-+____Fe3O4+______H2O(将反应补充完全)。________