【題目】某學(xué)習(xí)小組研究溶液中Fe2+的穩(wěn)定性,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),觀察,記錄結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ

物質(zhì)

0 min

1min

1h

5h

FeSO4

淡黃色

桔紅色

紅色

深紅色

(NH4)2Fe(SO4)2

幾乎無(wú)色

淡黃色

黃色

桔紅色

(1)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液pH小于FeSO4的原因是________________(用化學(xué)用語(yǔ)表示)。溶液的穩(wěn)定性:FeSO4_______(NH4)2Fe(SO4)2(填“>”或“<”) 。

(2)甲同學(xué)提出實(shí)驗(yàn)Ⅰ中兩溶液的穩(wěn)定性差異可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保護(hù)了Fe2+,因?yàn)镹H4+具有還原性。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ,否定了該觀點(diǎn),補(bǔ)全該實(shí)驗(yàn)。

操作

現(xiàn)象

________________________,

滴加__________________,觀察。

與實(shí)驗(yàn)Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液現(xiàn)象相同。

(3)乙同學(xué)提出實(shí)驗(yàn)Ⅰ中兩溶液的穩(wěn)定性差異是溶液酸性不同導(dǎo)致,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ:分別配制0.80 mol·L-1 pH為1、2、3、4的FeSO4溶液,觀察,發(fā)現(xiàn)pH=1的FeSO4溶液長(zhǎng)時(shí)間無(wú)明顯變化,pH越大,F(xiàn)eSO4溶液變黃的時(shí)間越短。

資料顯示:亞鐵鹽溶液中存在反應(yīng)4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+

由實(shí)驗(yàn)III,乙同學(xué)可得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是____________,原因是______________________。

(4)進(jìn)一步研究在水溶液中Fe2+的氧化機(jī)理。測(cè)定同濃度FeSO4溶液在不同pH條件下,F(xiàn)e2+的氧化速率與時(shí)間的關(guān)系如圖(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溶液溫度幾乎無(wú)變化)。反應(yīng)初期,氧化速率都逐漸增大的原因可能是______________。

(5)綜合以上實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)Fe2+穩(wěn)定性的措施有_________________。

(6)向溶液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。為確定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濾液中的Fe2+,離子方程式如下:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2

①在向滴定管注入K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液前,滴定管需要檢漏、________________________。

②若滴定xmL濾液中的Fe2+,消耗amol·L—1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液bmL,則濾液中c(Fe2+)= ___________mol·L-1

【答案】 NH4+H2ONH3·H2OH+ 2 mL pH4.00.80 mol·L1 FeSO4溶液 20.01 mol·L1 KSCN溶液 溶液pH越小,Fe2+越穩(wěn)定 溶液中存在平衡4Fe2+O210H2O 4Fe(OH)38H+, cH+)大,對(duì)平衡的抑制作用強(qiáng),Fe2+更穩(wěn)定 生成的Fe(OH)3對(duì)反應(yīng)有催化作用 加一定量的酸 密封保存 用蒸餾水洗滌、用重鉻酸鉀溶液洗滌2-3 6ab/x

【解析】(1)(NH4)2Fe(SO4)2溶液和FeSO4中的Fe2+濃度相同,但中(NH4)2Fe(SO4)2含有濃度較高的NH4+,NH4+水解顯酸性,導(dǎo)致(NH4)2Fe(SO4)2中的pH更;通過(guò)表格中的顏色變化可知(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2+被氧化的速率更慢,即溶液的穩(wěn)定性:FeSO4(NH4)2Fe(SO4)2,故答案為:NH4++H2ONH3H2O+H+;<;

(2)由于是要驗(yàn)證兩溶液的穩(wěn)定性差異是否是由于(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保護(hù)了Fe2+導(dǎo)致,根據(jù)控制變量法可知,應(yīng)除了讓NH4+這個(gè)影響因素外的其它影響因素均保持一致,故應(yīng)取2mLpH=4.00.80molL-1FeSO4溶液于試管中,加20.01molL-1KSCN溶液,過(guò)若觀察到的現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2溶液現(xiàn)象相同,則說(shuō)明上述猜想不正確,故答案為:取2mLpH=4.00.80molL-1FeSO4溶液;加20.01molL-1KSCN溶液;

(3)由實(shí)驗(yàn)可知,溶液的pH越小,溶液的酸性越強(qiáng),則Fe2+越穩(wěn)定;亞鐵鹽溶液中存在反應(yīng)4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,溶液的pH越小,則氫離子濃度越大,平衡左移,則Fe2+的氧化被抑制,故答案為:溶液pH越小,Fe2+越穩(wěn)定;溶液中存在平衡4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+,c(H+)大,對(duì)平衡的抑制作用強(qiáng),Fe2+更穩(wěn)定;

(4)影響反應(yīng)速率的因素有濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑,而同一條曲線(xiàn)上的濃度FeSO4溶液相同,且應(yīng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,Fe2+的濃度減小,故不是濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響;而此反應(yīng)為溶液中的反應(yīng),故壓強(qiáng)對(duì)此反應(yīng)速率無(wú)影響;而此反應(yīng)中溫度不變,故能影響反應(yīng)速率的只有催化劑,故唯一的可能原因是生成的Fe(OH)3對(duì)反應(yīng)有催化作用,故答案為:生成的Fe(OH)3對(duì)反應(yīng)有催化作用;

(5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知,加入一定量的酸會(huì)抑制Fe2+的氧化,或是隔絕空氣密封保存,故答案為:加入一定量的酸,密封保存;

(6)滴定管在使用前要檢漏、洗滌、用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗2-3次,如果不檢漏或洗滌、潤(rùn)洗,會(huì)導(dǎo)致使用滴定管中液體體積偏大,測(cè)量溶液濃度偏大;故答案為:用蒸餾水洗凈;用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗2-3次;

根據(jù)Fe2+K2Cr2O7之間的關(guān)系式:Cr2O72-6Fe2+c(Fe2+)=×6mol/L=mol/L;故答案為: 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】X、Y、Z、W為原子序數(shù)遞增的4種短周期元素,其中Y、Z為金屬元素。X、Y、Z、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物甲、乙、丙、丁之間存在如右下圖所示反應(yīng)關(guān)系吸圖中“—”相連的兩種物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng))。下列判斷一定正確的是

A. X是元素周期表中非金屬性最強(qiáng)的元素 B. Z位于元素周期表第3周期IA族

C. 4種原子中,Y原子半徑最大 D. W的最高化合價(jià)為+7

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定溫度時(shí),向2.0 L恒容密閉容器中充入2 mol SO21 mol O2,發(fā)生反應(yīng):

2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表:

t / s

0

2

4

6

8

n(SO3) / mol

0

0. 8

1. 4

1.8

1.8

下列說(shuō)法正確的是

A. 反應(yīng)在前2 s 的平均速率v(O2) = 0. 4 mol·L-1·s-1

B. 保持其他條件不變,體積壓縮到1.0 L,平衡常數(shù)將增大

C. 保持溫度不變,向該容器中再充入2 mol SO2、1 mol O2,反應(yīng)達(dá)到新平衡時(shí)n(SO3)/n(O2)增大

D. 相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入4 mol SO3,達(dá)到平衡時(shí),SO3的轉(zhuǎn)化率大于10%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)中,實(shí)驗(yàn)式相同,但既不是同系物,又不是同分異構(gòu)體的是( )

A. 丙烯和丙烷 B. 正戊烷和2—甲基丁烷

C. 環(huán)己烷和苯 D. 乙炔和苯

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)可以獲得預(yù)期效果的是( 。

A. 用金屬鈉檢驗(yàn)乙醇中是否含有少量水

B. 用溴水除去苯中的少量苯酚

C. 用質(zhì)譜法測(cè)定有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量

D. 用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)定溶液的pH

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】工業(yè)產(chǎn)生的廢氣COX、NOX、SOX 對(duì)環(huán)境有害,若能合理的利用吸收,可以減少污染,變廢為寶。

(1)已知:CO2(g)+3H2(g) == CH3OH(g)+H2O(l) ΔH=-akJ·mol-1;

2H2(g)+O2(g) == 2H2O(l) ΔH=-bkJ·mol-1;

CH3OH(g) == CH3OH(l) ΔH=-ckJ·mol-1;

則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:________________________。

(2)光氣(COCl2)是一種重要的化工原料,用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚酯類(lèi)材料的生產(chǎn),工業(yè)上通過(guò)Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)制備。左圖為此反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溫度變化的曲線(xiàn),右圖為某次模擬實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn);卮鹣铝袉(wèn)題:

①0~6 min內(nèi),反應(yīng)的平均速率v(Cl2)=__________;

②10min改變的條件是________.

(3)利用氨水可以將SO2和NO2吸收,原理如下左圖所示:,NO2被吸收的離子方程式是____________________。

(4)用粗硅作原料,熔融鹽電解法制取硅烷原理如上右圖,判斷B為電源的______極,電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為___________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)用系統(tǒng)命名法命名CH3CH(CH3)CH=CH2 ___________________。

(2)“金剛烷”,它可以看做是由四個(gè)等同的六元環(huán)組成的空間構(gòu)型。

請(qǐng)判斷:

①一溴代物有________種。

②由氯原子取代金剛烷亞甲基(—CH2—)上的氫原子所形成的二氯代物共有_________種。

(3)寫(xiě)出分子式為C4H6,且能使溴水因發(fā)生反應(yīng)而褪色的鏈烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____________、____________、____________

(4)某有機(jī)物,它的相對(duì)分子質(zhì)量為88。將8.8g該含氧有機(jī)物充分燃燒后的產(chǎn)物通過(guò)濃硫酸后增重7.2g,再通過(guò)足量的澄清石灰水后,有40g白色沉淀生成。求:

① 該含氧有機(jī)物的分子式_______________;

② 該含氧有機(jī)物有多種同分異構(gòu)體,寫(xiě)出其中能水解的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________、____________、___________、__________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】尿素[CO(NH2)2]是一種高效化肥,也是一種化工原料。

(1)恒溫恒容下,在某密閉容器中充入CO(NH2)2和H2O,在120℃、催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):CO(NH2)2 (s) + H2O(g)2 NH3(g)+CO2(g) △H >0。

關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是____

A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變,可以作為化學(xué)平衡到達(dá)的標(biāo)志

B.在平衡體系中充入He可使H2O的體積分?jǐn)?shù)增大

C.降低溫度使CO(NH2)2的轉(zhuǎn)化率增大

D.達(dá)到平衡后,再充入少量CO(NH2)2, H2O的轉(zhuǎn)化率不變

(2)一定條件下,某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的NH3和CO2,發(fā)生反應(yīng):CO2(g) +2NH3(g)CO (NH2)2 (s) +H2O(g),混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)[φ(NH3)]隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。

則a點(diǎn)的正反應(yīng)速率V(CO2)____ b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率V(CO2)(填“>”、“=”或“<”);氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率是________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一定溫度下,在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)A(s)+2B(g) C(g)+D(g),下列敘述能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )

①混合氣體的密度不變  ②容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變 ③混合氣體的總物質(zhì)的量不變、蹷的物質(zhì)的量濃度不變 ⑤v(C)=v(D) ⑥容器內(nèi)物質(zhì)A的質(zhì)量 ⑦ v正(B)=v逆(C) ⑧n(B):n(C):n(D)=2:1:1

A. ①④⑤⑥ B. ②③⑥⑦⑧ C. ②④⑤⑥⑧ D. 只有④⑦

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