甲同学进行Fe2+还原性的实验,针对异常现象进行探究.
步骤一:制取FeCl2溶液.向0.1mol•L-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡,静置后取上层清液,测得pH<1.
实验二:向1mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液,无现象;再滴加5滴5% H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5mol•L-1、pH约为5),观察到溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为O2).
(1)用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN⇌Fe(SCN)3Fe3++3SCN⇌Fe(SCN)3.
(2)甲探究步骤二中溶液褪色的原因:
Ⅰ.取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色;
Ⅱ.取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀.
Ⅲ.向2mL 0.1mol•L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液,变红,通入O2,无明显变化.
①实验I的说明溶液红色褪去是因为SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应溶液红色褪去是因为SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应;
②实验III的目的是排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能.
得出结论:溶液褪色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-.
(3)甲直接用FeCl2•4H2O配制0.15mol•L-1的FeCl2溶液,重复步骤二中的操作,发现液体红色并未褪去.进一步探究其原因:
Ⅰ.用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,后者无.测所配FeCl2溶液的pH,约为3.由此,乙认为红色不褪去的可能原因是H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,pH增大促进Fe3+水解形成红色Fe(OH)3胶体H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,pH增大促进Fe3+水解形成红色Fe(OH)3胶体.
Ⅱ.查阅资料后推测,红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-.乙利用上述部分试剂,通过实验排除了这一可能.乙的实验操作及现象是:
步骤 | 试剂及操作 | 现 象 |
i |
取2 mL BaCl2溶液,滴加2滴0.1 mol•L-1KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液 取2 mL BaCl2溶液,滴加2滴0.1 mol•L-1KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液
|
生成白色沉淀 |
ii | 向i所得溶液中滴加0.1mol•L-1 FeCl3溶液 |
无明显现象 无明显现象
|
【考点】性质实验方案的设计;铁盐和亚铁盐的相互转化.
【答案】2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;Fe3++3SCN⇌Fe(SCN)3;溶液红色褪去是因为SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应;排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能;H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,pH增大促进Fe3+水解形成红色Fe(OH)3胶体;取2 mL BaCl2溶液,滴加2滴0.1 mol•L-1KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液;无明显现象
【解答】
【点评】
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