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某小组探究CuSO4溶液、FeSO4溶液与碱的反应,探究物质氧化性和还原性的变化规律。
将一定浓度CuSO4溶液,饱和FeSO4混合溶液加入适量氨水,产生红褐色沉淀,经检验,红褐色沉淀含Fe(OH)3
(1)分析Fe(OH)3产生的原因:O2氧化所致。验证:向FeSO4溶液中滴入氨水,生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后有红褐色沉淀生成。
①生成白色沉淀的离子方程式是
Fe2++2NH3•H2O=Fe(OH)2↓+
NH
+
4
Fe2++2NH3•H2O=Fe(OH)2↓+
NH
+
4

②产生红褐色沉淀:4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3。电极反应式:
还原反应:O2+2H2O+4e-═4OH-
氧化反应:
Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3
Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3

(2)提出问题:产生Fe(OH)3的原因可能是Cu2+氧化所致。
验证如下(溶液A:饱和FeSO4溶液 +CuSO4溶液;已排除空气的影响):
 序号 实验 试剂 现象
  氨水 生成沉淀,一段时间后,产生红褐色沉淀和灰黑色固体物质
溶液无明显变化
①Ⅰ中可能产生Cu,运用氧化还原反应规律分析产生Cu的合理性:
氢氧化铁可为升价产物,铜可为降价产物
氢氧化铁可为升价产物,铜可为降价产物

②检验:滤出Ⅰ中不溶物,用稀H2SO4溶解,未检出Cu。分析原因:
ⅰ.Ⅰ中未生成Cu。
ⅱ.Ⅰ中生成了Cu。由于
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(用离子方程式表示),因此未检出Cu。
(3)设计实验(Ⅲ)确认CuSO4的作用(已排除空气的影响),装置示意图如图所示。

①补全电化学装置示意图
。经检验,实验中产生了Fe(OH)3、Cu。
②Ⅱ、Ⅲ中均含Cu2+。Ⅲ中产生了Cu,Ⅱ中未产生Cu,试解释原因
Ⅱ中Fe2+的还原性较弱,不能将Cu2+还原为Cu;Ⅲ中NH3•H2O⇌
NH
+
4
+OH-,氢氧根离子与亚铁离子反应产生氢氧化亚铁,Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3,碱性增强及产生Ksp更小的Fe(OH)3使亚铁盐的还原性增强,能将Cu2+还原为Cu
Ⅱ中Fe2+的还原性较弱,不能将Cu2+还原为Cu;Ⅲ中NH3•H2O⇌
NH
+
4
+OH-,氢氧根离子与亚铁离子反应产生氢氧化亚铁,Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3,碱性增强及产生Ksp更小的Fe(OH)3使亚铁盐的还原性增强,能将Cu2+还原为Cu

(4)CH3CHO分别与AgNO3溶液、银氨溶液混合并加热,CH3CHO与AgNO3溶液混合物明显现象,但与银氨溶液混合能产生银镜。试解释原因:
CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O,加入氨水提高了CH3CHO的还原性,能与银氨溶液产生银镜
CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O,加入氨水提高了CH3CHO的还原性,能与银氨溶液产生银镜

【答案】Fe2++2NH3•H2O=Fe(OH)2↓+
NH
+
4
;Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3;氢氧化铁可为升价产物,铜可为降价产物;Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;Ⅱ中Fe2+的还原性较弱,不能将Cu2+还原为Cu;Ⅲ中NH3•H2O⇌
NH
+
4
+OH-,氢氧根离子与亚铁离子反应产生氢氧化亚铁,Fe(OH)2-e-+OH-=Fe(OH)3,碱性增强及产生Ksp更小的Fe(OH)3使亚铁盐的还原性增强,能将Cu2+还原为Cu;CH3CHO-2e-+3OH-=CH3COO-+2H2O,加入氨水提高了CH3CHO的还原性,能与银氨溶液产生银镜
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:115引用:6难度:0.6
相似题
  • 1.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
    (1)在组装好装置后,若要检验A~D装置的气密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中装入水,然后微热A,观察到D中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,D中导管有水柱形成且高度保持不变,说明装置气密性良好。
    (2)装置D中盛放NaOH溶液的作用是
     

    (3)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F、G中,能说明I-还原性弱于SO2的现象为
     
    ;发生反应的离子方程式是
     

    (4)为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应,设计了如下实验:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     

    (5)实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色,此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性?请设计实验验证:
     

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:27引用:2难度:0.5
  • 2.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
    Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:
     
    与盐酸反应最剧烈,
     
    与盐酸反应产生的气体最多。(填元素符号)
    (2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为:
     

    Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
    (1)仪器A的名称为
     

    (2)实验室中现有药品:①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体,请选择合适药品设计实验验证 N、C、Si的非金属性的变化规律;装置A、B中所装药品分别为
     
     
    。(填序号)但有同学认为该装置有缺陷,如何改进?
     

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:19引用:2难度:0.5
  • 3.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用图装置进行有关实验.请回答下列问题:
    (1)装置A中发生的化学反应的化学方程式为
     

    (2)装置B 的作用是贮存多余的气体,B中广口瓶内应盛放的液体是
     
    (填序号)
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④饱和的NaHSO3溶液
    (3)装置C和D 中产生的现象相同,但原因却不同.用离子方程式和必要的文字解释C中溶液褪色的原因
    (4)装置D中试管口塞一团棉花,棉花中应浸有一种液体,这种液体是
     

    (5)实验完毕,待A中烧瓶内液体冷却后,过滤,向滤液中加入少量的蒸馏水稀释,溶液为蓝色.为了证明蓝色只与Cu2+有关,而与其它离子无关,某同学设计了下列实验,其中对实验目的没有意义的是
     
    (填序号)
    ①观察稀H2SO4 溶液呈无色  ②观察CuSO4 粉末呈白色  ③稀释CuSO4溶液,溶液蓝色变浅  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成蓝色沉淀,过滤,滤液呈无色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,过滤,滤液仍显蓝色

    发布:2024/12/30 14:30:1组卷:13引用:2难度:0.7
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