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+4Fe2++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)3Fe(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):
NH
+
4
NH
+
4
序号 | 实验 | 试剂 | 现象 |
Ⅰ | ![]() |
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 |
Ⅱ | 水 | 溶液无明显变化 |
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


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⇌+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
NH
+
4
Ⅱ中Fe2+的还原性较弱,不能将Cu2+还原为Cu;Ⅲ中NH3•H2O⇌+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
。NH
+
4
(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
。【考点】性质实验方案的设计.
【答案】Fe2++2NH3•H2O=Fe(OH)2↓+;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⇌+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
NH
+
4

NH
+
4
【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
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