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某化学兴趣小组为了探究在相同条件下,草酸根(C2
O
2
-
4
)的还原性是否强于Fe2+,进行了如下三个实验。
【实验1】通过Fe3+和C2
O
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-
4
在溶液中的反应比较Fe2+和C2
O
2
-
4
的还原性强弱。实验操作与现象如下:
在避光处,向10mL0.5mol⋅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,过滤后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体,并留存翠绿色溶液a待用。
已知: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++3C2
O
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-
4
  K=6.3×10-21
请回答:
(1)实验室配制FeCl3溶液时若不加盐酸一起进行配制,常常得到红褐色的溶液,请用离子方程式说明原因
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+
Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+

(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
三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O43⋅3H2O]在水溶液中存在:[Fe(C2O43]3-⇌Fe3++3C2
O
2
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,加入稀硫酸,C2
O
2
-
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能和H+反应生成H2C2O4,使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液变红色
三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O43⋅3H2O]在水溶液中存在:[Fe(C2O43]3-⇌Fe3++3C2
O
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4
,加入稀硫酸,C2
O
2
-
4
能和H+反应生成H2C2O4,使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液变红色

(3)经检验,翠绿色晶体为K3Fe(C2O43⋅3H2O。为了确认实验1中是否发生了氧化还原反应,取少量翠绿色溶液a,向其中滴加
B
B
(填序号)未见明显现象。
A.少量KSCN溶液
B.少量K3[Fe(CN)6]溶液
C.少量HCl溶液
该小组据此判断氧化还原没有发生。请简述未发生氧化还原反应的原因
Fe3+和C2
O
2
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反应生成稳定的[Fe(C2O43]3-,浓度降低,Fe3+ 的氧化性、C2
O
2
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4
的还原性都减弱
Fe3+和C2
O
2
-
4
反应生成稳定的[Fe(C2O43]3-,浓度降低,Fe3+ 的氧化性、C2
O
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4
的还原性都减弱

【实验2】通过比较H2O2与Fe2+、C2
O
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4
反应的难易,判断二者还原性的强弱。实验操作与现象如下:
①向1mL0.5mol⋅L-1FeSO4溶液中加入1mL0.5mol⋅L-1K2C2O4溶液,过滤,立即产生黄色沉淀;
②洗涤①中的黄色沉淀(已知:FeC2O4⋅2H2O为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸),向其中加入过量的6%H2O2溶液,振荡,静置,反应剧烈放热,产生大量的红褐色沉淀和无色气体;
③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。
请回答:
(4)证明Fe2+被氧化的实验现象是
实验②中产生大量的红褐色沉淀、实验③得到翠绿色溶液
实验②中产生大量的红褐色沉淀、实验③得到翠绿色溶液

(5)以上现象能否说明C2
O
2
-
4
没有被氧化。请判断并说明理由:
有+4价碳的化合物生成,才能说明C2
O
2
-
4
被氧化,根据实验现象无法判断是否有+4价碳的化合物生成,所以不能说明C2
O
2
-
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是否被氧化
有+4价碳的化合物生成,才能说明C2
O
2
-
4
被氧化,根据实验现象无法判断是否有+4价碳的化合物生成,所以不能说明C2
O
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4
是否被氧化

【实验3】利用电化学装置进行实验,其装置如图:

(6)用FeCl3溶液、K2C2O4溶液和其他试剂,设计图的装置进行实验比较Fe2+和C2
O
2
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的还原性强弱,一段时间的实验后,该小组依据实验所观察到的现象做出了C2
O
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比Fe2+还原性强的实验结论。则下列实验现象描述能支持这一结论的有:
ACD
ACD
。(填序号)
A.电流表指针发生偏转
B.取左侧烧杯内溶液滴加氢氧化钠溶液,出现红褐色沉淀
C.取左侧烧杯内溶液滴加K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成
D.右侧烧杯的电极附近有无色气泡生成,经实验,该气体能使澄清石灰水变浑浊。

【答案】Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+;三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O43⋅3H2O]在水溶液中存在:[Fe(C2O43]3-⇌Fe3++3C2
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,加入稀硫酸,C2
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能和H+反应生成H2C2O4,使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液变红色;B;Fe3+和C2
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反应生成稳定的[Fe(C2O43]3-,浓度降低,Fe3+ 的氧化性、C2
O
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的还原性都减弱;实验②中产生大量的红褐色沉淀、实验③得到翠绿色溶液;有+4价碳的化合物生成,才能说明C2
O
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被氧化,根据实验现象无法判断是否有+4价碳的化合物生成,所以不能说明C2
O
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是否被氧化;ACD
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:65引用:2难度:0.3
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:29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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