某化学小组对铁及其化合物的性质、制备进行如下探究。请按要求回答下列问题。
(一)Fe与Fe2+性质探究。供选试剂:FeCl3溶液、FeCl2溶液、Zn片、Fe粉、KSCN溶液
(1)同学甲探究铁具有还原性,可选择试剂:Fe粉、KSCN溶液、FeCl3溶液FeCl3溶液。
(2)同学乙为探究Fe2+的还原性,取2mLFeCl2溶液,向其中滴加少量氯水,观察现象不太明显,其原因可能是 Fe2+浓度太低Fe2+浓度太低;欲获得更充分证据,此实验操作应该完善为 应向FeCl2溶液中先滴加KSCN溶液,观察现象,再向其中滴加少量氯水,继续观察现象应向FeCl2溶液中先滴加KSCN溶液,观察现象,再向其中滴加少量氯水,继续观察现象。
(3)同学丙欲探究Fe2+具有氧化性,其方案涉及反应的离子方程式为 Zn+Fe2+=Zn2++FeZn+Fe2+=Zn2++Fe。
(二)Fe(OH)2的制备同学丁设计如右图所示装置,气密性已查完好。

(1)为达到实验目的,需进行的操作:先打开K3,关闭K2,打开K1,反应片刻后,再 关闭K3关闭K3,打开K2打开K2,发现溶液从装置2进入装置3中,关闭K1。
(2)从实验操作过程分析装置3中有灰绿色沉淀产生而没有产生白色沉淀的原因:装置3中氧气没有排出装置3中氧气没有排出。
(三)出土铁器修复部分过程的分析与探究
(1)腐蚀原理分析:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环:
Ⅰ.Fe转化为Fe2+;
Ⅱ.Fe2+在自然环境中形成FeO(OH);
Ⅲ.FeO(OH)和Fe2+反应形成致密的Fe3O4保护层;
Ⅳ.Fe3O4保护层再转化为FeO(OH)。如此往复腐蚀。
①从原子结构解释步骤I很容易发生的原因:铁基态原子的价电子为3d64s2,常温下容易失去最外层2个电子铁基态原子的价电子为3d64s2,常温下容易失去最外层2个电子。
②上述过程属于氧化还原反应的步骤为 Ⅰ、Ⅱ、ⅣⅠ、Ⅱ、Ⅳ(填序号)。
(2)化学修复过程探究:研究发现,Cl-对铁的腐蚀会造成严重影响,铁器表面会产生FeOCl。将铁器浸没在盛有0.5mol/LNaOH、0.5mol/LNa2SO3的溶液的容器中,缓慢加热至60~90℃。一段时间后,取出器物,用NaOH溶液洗涤,至无Cl-。
①加热目的是 加快反应速率加快反应速率。
②检测Cl-洗涤干净与否的操作:取少量洗涤液于试管中,先加入稀硝酸至酸性,再滴加硝酸银溶液,观察现象取少量洗涤液于试管中,先加入稀硝酸至酸性,再滴加硝酸银溶液,观察现象。
③铁器表面的FeOCl脱氯生成FeO(OH)。写出该反应的离子方程式:FeOCl+OH-=FeO(OH)+Cl-FeOCl+OH-=FeO(OH)+Cl-。
④修复中FeO(OH)变成Fe3O4。写出该反应的化学方程式:Na2SO3+6FeO(OH)=Na2SO4+2Fe3O4+3H2ONa2SO3+6FeO(OH)=Na2SO4+2Fe3O4+3H2O。
【答案】FeCl3溶液;Fe2+浓度太低;应向FeCl2溶液中先滴加KSCN溶液,观察现象,再向其中滴加少量氯水,继续观察现象;Zn+Fe2+=Zn2++Fe;关闭K3;打开K2;装置3中氧气没有排出;铁基态原子的价电子为3d64s2,常温下容易失去最外层2个电子;Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ;加快反应速率;取少量洗涤液于试管中,先加入稀硝酸至酸性,再滴加硝酸银溶液,观察现象;FeOCl+OH-=FeO(OH)+Cl-;Na2SO3+6FeO(OH)=Na2SO4+2Fe3O4+3H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:163引用:1难度:0.5