8.铁做为重要的金属元素与人类生产生活密切相关,某课外活动小组在学习了氧化剂和还原剂后,要利用实验验证铁及其化合物的性质。
请你帮助他们完成以下实验报告:
(1)实验目的:探究铁及其化合物的氧化性和还原性。
(2)试剂:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。
(3)仪器:胶头滴管, (你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器)。
(4)实验记录(划线部分不必填写)
序号 |
实验内容 |
实验现象 |
离子方程式 |
实验结论 |
① |
在FeCl2溶液中滴入适量氯水 |
溶液由浅绿色变为黄色 |
|
Fe2+具有还原性 |
② |
在FeCl2溶液中加入锌片 |
- |
Zn+Fe2+===Zn2++Fe |
|
③ |
在FeCl3溶液中加入足量铁粉 |
|
Fe+2Fe3+===3Fe2+ |
Fe3+具有氧化性 |
④ |
|
- |
- |
Fe3+具有氧化性 |
(5)实验结论:Fe只有还原性,Fe3+只有氧化性,Fe2+既有氧化性,又有还原性。
①根据以上结论判断,下列物质中既有氧化性,又有还原性的有A__(填序号)。
A.Cl2 B.Na C.Na+ D.Cl- E.SO2 F.NO2
②亚铁盐在溶液中易被氧化,而实验室中需要纯净的亚铁盐溶液。那么保存亚铁盐溶液时应该 防止亚铁盐被氧化。
解析:根据探究实验目的和提供的试剂分析,本实验只需要试管和胶头滴管就可以完成。再结合实验记录中部分内容,就可以判断利用铁粉与FeCl3反应,探究出Fe的还原性,Fe3+的氧化性;利用提供的氯水、FeCl2(aq),推断Fe2+具有还原性,利用FeCl2(aq)和锌片推断Fe2+有氧化性。最后推出具有中间价态的Fe2+既具有氧化性又具有还原性,从而判断A、E、F也符合以上规律。
答案:(3)试管 (4)①Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+ ②Fe2+具有氧化性 ③铁粉逐渐溶解,溶液由黄色变为浅绿色 ④在FeCl3溶液中加入铜片 (5)①AEF ②在亚铁盐溶液中加入少量铁粉
22.(2010福建卷)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(1) 将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。
(2) 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□CI-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是_______。
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______。
|
Mg(OH)2 |
Zn(OH)2 |
MgCO3 |
CaCO3 |
开始沉淀的pH |
10.4 |
6.4 |
- |
- |
沉淀完全的pH |
12.4 |
8.0 |
- |
- |
开始溶解的pH |
- |
10.5 |
- |
- |
Ksp |
5.6×![]() |
- |
6.8×![]() |
2.8×![]() |
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是______(选填序号)。K^S*5U.C#O%
a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤,洗涤,干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。
[解析](1) 将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分
(2) 漂白粉的成分中含有次氯酸根,调节酸碱度后,具有较强的氧化性,能使+2价的铁离子氧化成+3价,氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量,可以推测出另一种反应物为水,清楚了反应物,一般可以顺利的配平。
(3) 化学式量为89,组成元素是,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为
(4)完全沉淀,
开始溶解,而
在
的时候开始沉淀,为了使
能完全析出不影响
,溶液的酸碱度控制在
范围
(5)a大理石粉难溶于水,选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强,有利于镁离子完全沉淀
(6)蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出
(7)综合计算(不展开)