19.小明很喜欢化学实验课,今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”.
(1)实验前小明预测说:Fe2+肯定既有还原性又有氧化性.你认为他预测的依据是:因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,可以升高也可以降低.
(2)小明欲用实验证明他的预测.实验室提供了下列试剂:3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1mol•L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水.
①若小明计划在0.1mol•L-1FeCl2溶液滴入新制氯水,探究Fe2+的还原性,你预计可能发生的反应和现象是:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+(写离子方程式)、溶液由浅绿色变棕黄(黄) 色.
②实验中,小明发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据.你认为可选KSCN溶液滴入小明所得的混合液中,并通过溶液出现溶液呈血红色的现象,证明小明的观点和实验方案都是正确的.
③对于证明Fe2+具有氧化性,小明认为金属单质都具有还原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中,结果铜片没变化,锌粒逐渐变小.由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为:Zn Fe Cu (或Zn>Fe>Cu).
(3)小明分析H2O2中氧元素显-1价(中间价),并提出疑问:H2O2与FeCl2的反应时,Fe2+还作氧化剂吗?
①请你为小明梳理相关问题:若Fe2+在反应中表现出氧化性应转化成Fe(填微粒符号,下同),若Fe2+在反应中表现出还原性应转化成Fe3+
②实际上Fe2+的还原性较强,实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质.除杂的方法是:加入过量铁粉,过滤,相关反应的离子方程式:2Fe3++Fe=3Fe2+
18.固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂.某学习小组以Mg(NO32为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO22、NO2、O2乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2丁:MgO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是不符合氧化还原反应原理
查阅资料得知:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

(2)实验过程
①取器连接后,放人固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明装置气密性良好
②称取Mg(NO32固体3.79g置于A中,加热前通人N2以驱尽装置内的空气,其目的是避免对产物O2检验产生干扰(或其它合理答案);关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先移动酒精灯预热硬质玻璃管然后固定在管中固体部位下加热.
③观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化.
④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g
⑤取少量剩余固体于试管中,加人适量水,未见明显现象.
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想乙是正确的.
②根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:2Na2SO3+O2=2Na2SO4(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是O2在通过装置B时已参与反应(或其它合理答案)
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装里进一步研究.
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