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文献表明:相同条件下,草酸根(C2O42-)的还原性强于Fe2+.为检验这一结论,完成如下实验。
资料:i.草酸(H2C2O4)为二元弱酸。
ii.三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O43•3H2O]为翠绿色晶体,光照易分解。其水溶液中存在:
[Fe(C2O43]3-⇌Fe3++3C2O42-  K=6.3×10-21
iii.FeC2O4-2H2O为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸。
【实验1】通过Fe3+和C2O42-在溶液中的反应比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。
操作 现象
在避光处,向10mL 0.5mol•L-1FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol•L-1K2C2O4溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤 得到翠绿色溶液和翠绿色晶体
(1)C2O42-中碳元素的化合价是
+3
+3

(2)取实验1中少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是
溶液中存在平衡)[Fe(C2O43]3-⇌Fe3++3C2O42-,加入硫酸后,H+与C2O42-结合生成H2C2O4,使平衡正向进行移动,c(Fe3+)增大,遇到KSCN溶液变红色
溶液中存在平衡)[Fe(C2O43]3-⇌Fe3++3C2O42-,加入硫酸后,H+与C2O42-结合生成H2C2O4,使平衡正向进行移动,c(Fe3+)增大,遇到KSCN溶液变红色

(3)经检验,翠绿色晶体为K3Fe(C2O43•3H2O设计实验,确认实验1中没有发生氧化还原反应的操作和现象是
取少量实验1中的翠绿色溶液滴加K3[Fe(CN)6]不出现蓝色沉淀
取少量实验1中的翠绿色溶液滴加K3[Fe(CN)6]不出现蓝色沉淀
。实验1中未发生氧化还原反应的原因是
Fe3+和C2O42-形成稳定的[Fe(C2O43]3-,离子浓度减小,铁离子的氧化性和草酸根离子的还原性减弱;
Fe3+和C2O42-形成稳定的[Fe(C2O43]3-,离子浓度减小,铁离子的氧化性和草酸根离子的还原性减弱;

(4)取实验1中的翠绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:
2
2
[Fe(C2O43]3-+
4
4
H2O
光照
2
2
FeC2O4•2H2O↓+
3C2O42-
3C2O42-
+
2CO2
2CO2

【实验2]通过比较H2O2与Fe2+、C2O42-反应的难易,判断二者还原性的强弱。
步骤 操作 现象
向1mL 0.5mol•L-1FeSO4溶液中加入1mL 0.5mol•L-1K2C2O4溶液,过滤 立即产生黄色沉淀
洗涤Ⅰ中的黄色沉淀,向其中加入过量的6%H2O2溶液,振荡,静置 剧烈放热,产生大量的红褐色沉淀和无色气体
待充分反应后,向其中加入稀硫酸,调节pH约为4 得到翠绿色溶液
(5)证明Fe2+被氧化的实验现象是
Ⅱ中产生大量红褐色沉淀或Ⅲ中得到翠绿色溶液
Ⅱ中产生大量红褐色沉淀或Ⅲ中得到翠绿色溶液

(6)以上现象能否说明C2O42-没有被氧化。请判断并说明理由:
不能说明,有+4价碳的化合物生成,才能说明草酸根离子被氧化,以上现象无法判断是否生成了+4价碳的化合物,不能说明草酸根离子没有被氧化
不能说明,有+4价碳的化合物生成,才能说明草酸根离子被氧化,以上现象无法判断是否生成了+4价碳的化合物,不能说明草酸根离子没有被氧化

(7)用FeCl3溶液、K2C2O4溶液和其他试剂,设计实验方案比较Fe2+和C2O42-的还原性 强弱。画出装置图并描述预期现象:
连接好后电流计指针偏转,电池工作一段时间后,取左侧烧杯中的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀
连接好后电流计指针偏转,电池工作一段时间后,取左侧烧杯中的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀

【答案】+3;溶液中存在平衡)[Fe(C2O43]3-⇌Fe3++3C2O42-,加入硫酸后,H+与C2O42-结合生成H2C2O4,使平衡正向进行移动,c(Fe3+)增大,遇到KSCN溶液变红色;取少量实验1中的翠绿色溶液滴加K3[Fe(CN)6]不出现蓝色沉淀;Fe3+和C2O42-形成稳定的[Fe(C2O43]3-,离子浓度减小,铁离子的氧化性和草酸根离子的还原性减弱;;2;4;2;3C2O42-;2CO2↑;Ⅱ中产生大量红褐色沉淀或Ⅲ中得到翠绿色溶液;不能说明,有+4价碳的化合物生成,才能说明草酸根离子被氧化,以上现象无法判断是否生成了+4价碳的化合物,不能说明草酸根离子没有被氧化;连接好后电流计指针偏转,电池工作一段时间后,取左侧烧杯中的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:107引用:3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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