为探究锌和FeCl3溶液的反应,室温下某小组同学进行了如下实验。
(1)配制1000mL 1mol/L的FeCl3溶液,pH约为0.70,即c(H+)=0.2mol•L-1。
①从反应条件考虑,影响FeCl3水解平衡的因素有 温度温度、浓度浓度。(答两点)
②取10mL 1mol/L的FeCl3溶液加水稀释,盐的水解程度 增大增大。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)小组同学利用上述FeCl3溶液探究其与锌粉的反应。
向500mL FeCl3溶液中加入65g锌粉,实验现象记录如下:
ⅰ.实验前期,溶液的pH逐渐增大,锌粉表面未发现气泡;
ⅱ.随着反应的进行,观察到瓶底产生红褐色沉淀,同时出现少量气泡;
ⅲ.15分钟后溶液中产生大量气泡;
ⅳ.……
①经实验确认“实验前期”溶液中有Fe2+生成,确认有Fe2+的实验操作和现象是 “实验前期”取少量溶液,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色色沉淀或滴加酸性高锰酸钾溶液紫色褪去“实验前期”取少量溶液,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色色沉淀或滴加酸性高锰酸钾溶液紫色褪去,结合平衡移动原理解释:实验前期溶液pH增大的原因 Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,铁离子浓度减小,水解平衡逆移,酸性减弱Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,铁离子浓度减小,水解平衡逆移,酸性减弱。
②查阅资料发现:Fe(OH)3常温下的溶度积常数为2.8×10-39,请写出Fe(OH)3的沉淀溶解平衡表达式 Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq)Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq),试从Ksp-Q关系角度结合具体数值分析反应开始c(H+)=0.2mol•L-1时,没有出现红褐色沉淀的原因 pH=0.7时,生成沉淀Fe3+的最小浓度为c(Fe3+)=Ksp[Fe(OH)3]c3(OH-)=22.4mol/L,溶液中的c(Fe3+)=1mol/L,不会生成沉淀或pH=0.7时,Q=1.25×10-40<K(或Q=1.25×10-39.9<K)不沉淀pH=0.7时,生成沉淀Fe3+的最小浓度为c(Fe3+)=Ksp[Fe(OH)3]c3(OH-)=22.4mol/L,溶液中的c(Fe3+)=1mol/L,不会生成沉淀或pH=0.7时,Q=1.25×10-40<K(或Q=1.25×10-39.9<K)不沉淀。
③结合离子方程式解释反应过程中气泡变化的原因 反应前期主要发生反应:2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+,随着反应的进行c(Fe3+)逐渐减小,发生反应2H++Zn=H2↑+Zn2+反应前期主要发生反应:2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+,随着反应的进行c(Fe3+)逐渐减小,发生反应2H++Zn=H2↑+Zn2+。
(3)锌和FeCl3溶液反应后溶液中Cl-浓度的测定。
用cmol•L-1AgNO3标准溶液滴定反应后溶液中的Cl-,采用K2CrO4为指示剂,利用Ag+与CrO2-4生成砖红色沉淀指示滴定终点,实现操作如下:
ⅰ.以醋酸纤维滤膜过滤掉水样中的悬浮物,调节水样pH在6.5~10.5;
ⅱ.取10.00mL水样,加入K2CrO4溶液作指示剂,用AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液VmL。
①滴定时,AgNO3标准溶液应加到 酸式滴定管酸式滴定管(填玻璃仪器名称)中。
②锌和FeCl3溶液反应后溶液中Cl-浓度为 0.1cV0.1cV(用含c的代数式表示)mol•L-1
③已知:Cr2O2-7(黄色)+H2O⇌2H++2CrO2-4(橙色),解释滴定时调节水样pH在6.5~10.5的原因 若酸性太强,CrO2-4容易形成Cr2O2-7,从而造成滴定终点滞后,若碱性太强,银离子会和OH-反应,造成滴定终点的滞后若酸性太强,CrO2-4容易形成Cr2O2-7,从而造成滴定终点滞后,若碱性太强,银离子会和OH-反应,造成滴定终点的滞后。
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【考点】性质实验方案的设计;影响盐类水解程度的主要因素.
【答案】温度;浓度;增大;“实验前期”取少量溶液,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色色沉淀或滴加酸性高锰酸钾溶液紫色褪去;Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,铁离子浓度减小,水解平衡逆移,酸性减弱;Fe(OH)3(s)⇌Fe3+(aq)+3OH-(aq);pH=0.7时,生成沉淀Fe3+的最小浓度为c(Fe3+)==22.4mol/L,溶液中的c(Fe3+)=1mol/L,不会生成沉淀或pH=0.7时,Q=1.25×10-40<K(或Q=1.25×10-39.9<K)不沉淀;反应前期主要发生反应:2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+,随着反应的进行c(Fe3+)逐渐减小,发生反应2H++Zn=H2↑+Zn2+;酸式滴定管;0.1cV;若酸性太强,容易形成Cr2,从而造成滴定终点滞后,若碱性太强,银离子会和OH-反应,造成滴定终点的滞后
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【解答】
【点评】
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发布:2024/11/2 7:30:1组卷:65引用:2难度:0.6
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