题目内容
【题目】某小组同学欲探究0.1 mol/L Fe3+溶液与 0.1 mol/L S2-溶液的反应。小组同学先进行理论预测,提出如下三种可能:
a.Fe3+与 S2-发生复分解反应
b.Fe3+与 S2-发生 反应
c.Fe3+与 S2-发生互促水解反应
(1)依据预测a 写出该反应的离子方程式
(2)将预测b补充完整 ,说明预测依据 。
在进行实验验证前,先进行资料收集,得到如下信息:
物质 | 颜色 | 水中溶解性 |
Fe2S3 | 黑色 | 难溶于水 |
FeS | 黑褐色 | 难溶于水 |
进行如下实验:
实验步骤 | 操作 | 现象 | 备注 |
1 | 向2 mL 0.1 mol/L氯化铁溶液中逐滴滴入3滴0.1 mol/L 硫化钠溶液 | 产生黑色沉淀, 立即变为黄色沉淀,未见其它明显现象 | 自始至终都未见红褐色沉淀 |
2 | 继续滴加3滴0.1 mol/L 硫化钠溶液 | 同上 | |
3 | 继续滴加0.1 mol/L 硫化钠溶液至过量 | 产生黑色沉淀,振荡后静置,未发现明显变化 |
(3)写出黑色沉淀转变为黄色沉淀的离子方程式
为进一步探究反应实质,该组同学进行了如下实验:
实验步骤 | 操作 | 现象 |
4 | 向2 mL 0.1 mol/L硫化钠溶液中逐滴滴入3滴0.1 mol/L 氯化铁溶液 | 产生黑色沉淀,未见其它明显现象 |
5 | 继续滴加3滴0.1 mol/L 氯化铁溶液 | 同上 |
6 | 继续滴加0.1 mol/L 氯化铁溶液至过量 | 同上 |
(4)步骤4与步骤1现象不同的原因可能是
(5)有同学认为步骤3中产生的黑色沉淀中可能有FeS。请判断他的想法是否合理并说明理由
(6)依据以上实验现象,可得出结论:_________________________。
【答案】
(1)2Fe3++3S2-=Fe2S3↓
(2)氧化还原反应 Fe3+中Fe元素处于高价,可以降低,体现氧化性; S2-中S元素处于低价,可以升高,体现还原性,两者有可能发生氧化还原反应
(3)Fe2S3+4Fe3+=3S↓+6Fe2+
(4)Fe3+量不足,不能氧化Fe2S3;而且体系中S2-不能还原Fe2S3,所以不能生成S
(5)合理,依据实验现象,发现黑色沉淀不再转化为黄色硫沉淀,说明由于反应进行,造成Fe3+浓度降低,不足以氧化Fe2S3,Fe2+可能直接与S2-生成FeS。
(6)复分解
【解析】
试题分析:根据题意,某小组同学欲探究0.1 mol/L Fe3+溶液与 0.1 mol/L S2-溶液的反应,有三种可能:a.Fe3+与 S2-发生复分解反应b.Fe3+与 S2-发生氧化还原反应c.Fe3+与 S2-发生互促水解反应,故答案为:氧化还原;
(1)依据预测a ,该反应的离子方程式为2Fe3++3S2-=Fe2S3↓,故答案为:2Fe3++3S2-=Fe2S3↓;
(2)铁离子具有氧化性,硫离子具有还原性,可能发生氧化还原反应,故答案为:氧化还原反应;Fe3+中Fe元素处于高价,可以降低,体现氧化性; S2-中S元素处于低价,可以升高,体现还原性,两者有可能发生氧化还原反应;
(3)黑色沉淀为硫化铁,发生氧化还原反应,生成硫单质沉淀,转变为黄色沉淀,离子方程式为Fe2S3+4Fe3+=3S↓+6Fe2+,故答案为:Fe2S3+4Fe3+=3S↓+6Fe2+;
(4)步骤4与步骤1的区别是氯化铁溶液和硫化钠溶液的用量不同,Fe3+量不足,不能氧化Fe2S3;而且体系中S2-不能还原Fe2S3,所以不能生成S,故答案为:Fe3+量不足,不能氧化Fe2S3;而且体系中S2-不能还原Fe2S3,所以不能生成S;
(5)依据实验现象,发现黑色沉淀不再转化为黄色硫沉淀,说明由于反应进行,造成Fe3+浓度降低,不足以氧化Fe2S3,Fe2+可能直接与S2-生成FeS,因此黑色沉淀中可能有FeS的想法是合理的,故答案为:合理,依据实验现象,发现黑色沉淀不再转化为黄色硫沉淀,说明由于反应进行,造成Fe3+浓度降低,不足以氧化Fe2S3,Fe2+可能直接与S2-生成FeS;
(6)根据上述分析,Fe3+与 S2-发生复分解反应,故答案为:复分解。