摘要:(六)Fe3+→Fe2+:铁盐溶液与比较强的还原剂反应.例如: Fe+2FeCl3=3FeCl2.2FeCl3+2NaI=2FeCl2+I2+2NaCl.
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[实验设计]
方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行.最终在
B
B
容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
.方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀.请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上:
①纯水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒
a为
⑦
⑦
,b为⑨或⑦
⑨或⑦
,c为⑧
⑧
,d为②或③
②或③
.(填序号)[探究思考]实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色,那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢?
(1)甲同学查阅资料后,得到Fe(OH)2如下信息:
| 资料名称 | 物理性质描述 | 化学性质描述 |
| 《化学辞典》,顾翼东编,1989年版P637 | 白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体 | 与空气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,则立即燃烧出火花 |
| 《大学普通化学(下册)》傅鹰著P637 | 白色沉淀 | 此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8 |
| 《普通化学教程》(下册)P788 | 白色 | 能强烈吸收O2,迅速变成棕色Fe(OH)3.这时作为氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2+、Fe3+. |
由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量的Fe(OH)3
由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量的Fe(OH)3
;资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,用氧化物的形式表示可写成FeO?Fe2O3?4H2O
FeO?Fe2O3?4H2O
.(2)乙同学依据配色原理:白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识,认为绿色可能是形成Fe(OH)2?nH2O所致.用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀,观察到沉淀由绿变白的趋势.
加热时,“方法一”中弹簧夹C应处于
打开
打开
(填“打开”或“关闭”)状态,容器A中的反应须处于发生
发生
(填“停止”或“发生”)状态.写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式Fe(OH)2?nH2O
Fe(OH)2+nH2O
| ||
Fe(OH)2?nH2O
Fe(OH)2+nH2O
.
| ||
(3)欢迎你参加该研究小组的讨论,请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路.
向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后,观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色(或者可以将Fe(OH)3和Fe(OH)2混合后观察其颜色
向Fe2+和Fe3+的混合液中加入NaOH溶液后,观察生成的沉淀的颜色是否为灰绿色(或者可以将Fe(OH)3和Fe(OH)2混合后观察其颜色
.(2012?江苏一模)氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:
(1)试写出吸收塔中反应的离子方程式:
(2)六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
从FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶体的操作步骤是:加入少量盐酸、
(3)常温下,若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀,pH=4时,溶液中c(Fe3+)=
(常温下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39).
(4)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取mg无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入某一指示剂并用c mol?L-1 Na2S2O3溶液滴定用去V mL.(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)
①滴定终点的现象是:
②求样品中氯化铁的质量分数(写出计算过程).
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(1)试写出吸收塔中反应的离子方程式:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
.(2)六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
| 温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 100 |
| 溶解度(g/100gH2O) | 74.4 | 81.9 | 91.8 | 106.8 | 315.1 | 525.8 | 535.7 |
蒸发浓缩
蒸发浓缩
、冷却结晶
冷却结晶
、过滤、洗涤、干燥.(3)常温下,若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀,pH=4时,溶液中c(Fe3+)=
2.6×10-9 mol?L-1
2.6×10-9 mol?L-1
mol?L-1.(常温下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39).
(4)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取mg无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入某一指示剂并用c mol?L-1 Na2S2O3溶液滴定用去V mL.(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)
①滴定终点的现象是:
滴入最后一滴,溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不变色
滴入最后一滴,溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不变色
.②求样品中氯化铁的质量分数(写出计算过程).
(1)制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”.铜被氯化铁溶液腐蚀的方程式为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;氯化铁溶液也能与铁反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2;当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,烧杯底部可能出现的情况是
A.有铜无铁B.有铁无铜C.有铁有铜D.无铁无铜
请把铜被氯化铁溶液腐蚀的化学方程式改写为离子方程式:
(2)某河道两旁有甲乙两厂.它们排放的工业废水中,共含有 K+、Ag+、Fe3+、Cl-?、OH-、NO3-六种离子.若测得甲厂的废水明显呈碱性,则可推知乙厂废水中所含的三种离子是
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ACD
ACD
(多选)A.有铜无铁B.有铁无铜C.有铁有铜D.无铁无铜
请把铜被氯化铁溶液腐蚀的化学方程式改写为离子方程式:
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
.(2)某河道两旁有甲乙两厂.它们排放的工业废水中,共含有 K+、Ag+、Fe3+、Cl-?、OH-、NO3-六种离子.若测得甲厂的废水明显呈碱性,则可推知乙厂废水中所含的三种离子是
Ag+、Fe3+、NO3-
Ag+、Fe3+、NO3-
.电镀含铬废水的处理方法较多.
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等,且酸性较强.为回收利用,通常采用如下流程处理:

已知:
(1)Cr(OH)3
NaCrO2
Na2CrO4
Na2Cr2O7
(2)Cu(OH)2能溶于氨水:Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
请回答:(1)操作Ⅰ的名称
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为
(3)加入试剂甲的目的
(4)废水处理流程中生成滤渣Ⅲ的离子方程式:
Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O72-形式存在.工业上用以下方法处理处理含Cr2O72-的废水:①往废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe为电极进行电解,经过一段时间,最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准.
(5)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?
(6)已知某含Cr2O72-的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5mg/L,处理后铬元素最高允许排放浓度为0.5mg/L.处理该废水1000m3并达到排放标准,至少消耗铁的质量为
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Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Cu2+、Fe2+、Fe3+和Al3+等,且酸性较强.为回收利用,通常采用如下流程处理:
已知:
(1)Cr(OH)3
| NaOH |
| Cl2 |
| 酸化 |
(2)Cu(OH)2能溶于氨水:Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
请回答:(1)操作Ⅰ的名称
过滤
过滤
,上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同,进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还有玻璃棒
玻璃棒
.(2)滤渣Ⅰ的主要成分为
Cu(OH)2、Fe(OH)3
Cu(OH)2、Fe(OH)3
(写化学式),试剂乙的名称氨水
氨水
.(3)加入试剂甲的目的
将Fe2+氧化成Fe3+
将Fe2+氧化成Fe3+
.(4)废水处理流程中生成滤渣Ⅲ的离子方程式:
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
.Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O72-形式存在.工业上用以下方法处理处理含Cr2O72-的废水:①往废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe为电极进行电解,经过一段时间,最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准.
(5)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?
不能
不能
(填“能”或“不能”),理由是因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态
因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72-还原到低价态
.(6)已知某含Cr2O72-的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5mg/L,处理后铬元素最高允许排放浓度为0.5mg/L.处理该废水1000m3并达到排放标准,至少消耗铁的质量为
336
336
kg.