某小组同学根据Fe3+、Fe2+和Zn2+的氧化性推断溶液中Zn与Fe3+可能先后发生两个反应:2Fe3++Zn═2Fe2++Zn2+,Fe2++Zn═Zn2++Fe,进行如下实验。
实验 | 试剂 | 现象 |
Ⅰ | 2mL 0.1mol•L-1 FeCl3溶液、过量锌粉 | 黄色溶液很快变浅,接着有无色气泡产生,固体中未检出铁 |
Ⅱ | 2mL pH≈0.70的1mol•L-1 FeCl3溶液、过量锌粉 | 片刻后有大量气体产生,出现红褐色浑浊,约半小时后,产生红褐色沉淀,溶液颜色变浅,产生少量铁 |
蓝色沉淀
蓝色沉淀
,证明有Fe2+。(2)结合化学用语解释实验Ⅱ中产生红褐色浑浊的原因:
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,H+被消耗,水解平衡正向移动,产生Fe(OH)3沉淀
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,H+被消耗,水解平衡正向移动,产生Fe(OH)3沉淀
。(3)实验Ⅲ:用Fe2(SO4)3溶液和Fe(NO3)3溶液替代实验Ⅱ中的FeCl3溶液:
实验 | 试剂 | 现象 |
ⅰ | 2mL pH≈0.70的1mol•L-1 Fe(NO3)3溶液、过量锌粉 | 约半小时后,溶液变为深棕色且浑浊,无铁产生 |
ⅱ | 2mL pH≈0.70的amol•L-1 Fe2(SO4)3溶液、过量锌粉 | 约半小时后,溶液呈浅绿色且浑浊,有少量铁产生 |
①a=
0.5
0.5
。②有人认为ⅰ中深棕色溶液中存在[Fe(NO)]2+,设计实验证明。实验的操作和现象是
过滤,取少量深棕色的溶液,加热,溶液棕色变浅,液面上方产生红棕色气体
过滤,取少量深棕色的溶液,加热,溶液棕色变浅,液面上方产生红棕色气体
。③对照实验Ⅱ和Ⅲ,Fe(NO3)3溶液与过量锌粉反应没有生成铁的原因是
Fe2+与NO结合生成[Fe(NO)]2+,溶液中Fe2+的浓度下降,使得Zn和Fe2+反应的速率变慢
Fe2+与NO结合生成[Fe(NO)]2+,溶液中Fe2+的浓度下降,使得Zn和Fe2+反应的速率变慢
。(4)实验Ⅳ:将实验Ⅱ中FeCl3水溶液换成FeCl3无水乙醇溶液,加入足量锌粉,片刻后,反应放热,有大量铁产生。由实验Ⅰ~Ⅳ可知:锌能否与Fe3+反应得到单质铁,与Zn和Fe3+的物质的量、Fe3+的浓度、
溶剂、阴离子种类
溶剂、阴离子种类
等有关。【考点】性质实验方案的设计.
【答案】蓝色沉淀;Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,H+被消耗,水解平衡正向移动,产生Fe(OH)3沉淀;0.5;过滤,取少量深棕色的溶液,加热,溶液棕色变浅,液面上方产生红棕色气体;Fe2+与NO结合生成[Fe(NO)]2+,溶液中Fe2+的浓度下降,使得Zn和Fe2+反应的速率变慢;溶剂、阴离子种类
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:111引用:4难度:0.4
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