某小组利用数字化实验模拟制备Fe(OH)2并探究其相关性质。
Ⅰ.模拟制备Fe(OH)2
装置如图:打开右瓶上方空气过滤器的气阀(平衡压强,便于FeSO4溶液能够进入右瓶);然后,依次打开鲁尔阀、推动注射器,将注射器中的FeSO4溶液加入左瓶的溶液中,促使左瓶中的FeSO4溶液流入右瓶;当右瓶中明显有白色沉淀生成时,停止加液,依次关闭鲁尔阀、关闭右瓶上方的空气过滤器的气阀、打开左瓶上方的空气过滤器的气阀。

(1)实验证明制备Fe(OH)2最佳pH是6~8,采用(NH4)2Fe(SO4)2代替FeSO4、氨水代替NaOH溶液效果更好的原因是 一水合氨是弱碱,容易控制pH,氨水中的NH3与溶液中的NH4+可直接形成缓冲溶液,缓冲能力更强一水合氨是弱碱,容易控制pH,氨水中的NH3与溶液中的NH4+可直接形成缓冲溶液,缓冲能力更强,Na2SO3的作用是 利用Na2SO3与溶液和装置中的氧气反应(2Na2SO3+O2=2Na2SO4),以减弱反应环境的氧化性利用Na2SO3与溶液和装置中的氧气反应(2Na2SO3+O2=2Na2SO4),以减弱反应环境的氧化性。
Ⅱ:探究原材料FeSO4的相关性质
向50mL蒸馏水中加入FeSO4⋅7H2O晶体搅拌以加快溶解,用溶解氧传感器测定液体中溶解氧浓度随时间的变化,b点时加入NaOH溶液所得曲线如图。

(2)对比ab、bc段溶解氧的消耗速率,可以得出什么结论 碱性条件下,Fe2+更易被O2氧化,或者Fe(OH)2更易被O2氧化碱性条件下,Fe2+更易被O2氧化,或者Fe(OH)2更易被O2氧化。
(3)已知:在pH≈4时溶液中,Fe2+被氧化成Fe3+的过程中会产生FeOOH,且c(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量,pH几乎不变。用总离子方程式说明原因 12Fe2++3O2+2H2O=8Fe3++4FeOOH12Fe2++3O2+2H2O=8Fe3++4FeOOH,检验反应后的溶液中是否存在Fe2+,可以选择的试剂是 BDBD。
A.NaOH溶液
B.K3[Fe(CN)6]
C.KSCN
D.邻二氮菲
Ⅲ.用铈量法测定市售Fe(OH)2中Fe(Ⅲ)的含量
实验步骤如下:
①取一定量产品溶于稀硫酸中,取待测液VmL,以二苯胺磺酸钠作指示剂,用cmol/L硫酸铈标准溶液进行滴定可得出Fe2+的含量。终点时消耗硫酸铈标准溶液V1mL,原理如下:2Ce(SO4)2+2FeSO4═Ce2(SO4)3+Fe2(SO4)3。
②取待测液VmL,溶液中的Fe3+在盐酸介质中用H2(SnCl4)还原成Fe2+,再用HgCl2氧化过量的H2(SnCl4):2FeCl3+H2(SnCl4)═2FeCl2+H2(SnCl6);H2(SnCl4)+2HgCl2═H2(SnCl6)+Hg2Cl2↓。
(4)重复①的滴定过程,终点时消耗硫酸铈标准溶液V2mL,待测液中c(Fe3+)═56c(V2-V1)V56c(V2-V1)Vg/L(用含V、V1、V2的式子表示);若②中加入的氯化亚锡不足,则测得Fe3+的含量 偏低偏低,若没有加入氯化高汞则测得Fe3+的含量 偏高偏高。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
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c
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2
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V
1
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c
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2
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1
)
V
【答案】一水合氨是弱碱,容易控制pH,氨水中的NH3与溶液中的NH4+可直接形成缓冲溶液,缓冲能力更强;利用Na2SO3与溶液和装置中的氧气反应(2Na2SO3+O2=2Na2SO4),以减弱反应环境的氧化性;碱性条件下,Fe2+更易被O2氧化,或者Fe(OH)2更易被O2氧化;12Fe2++3O2+2H2O=8Fe3++4FeOOH;BD;;偏低;偏高
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V
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:31引用:1难度:0.3
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