铁是植物必须的一种微盘营养元素铁肥可以提高植物叶片的光合作用,让叶片更加翠绿。某研究小组同学欲探究某袋敞口放置一段时间的“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”的成分。同学们首先对这袋肥料可能出现的变化进行了如下预测:
a.FeSO4未被氧化
b.FeSO4部分被氧化
c.FeSO4全部被氧化
然后,取适量肥料固体粉末溶于水中并加入少量硫酸得到溶液(记为X),进行如下实验:
实验序号 | 操作 | 现象 |
ⅰ | 取2mL溶液X,加入1mL 1mol/L NaOH溶液取 | 产生红褐色沉淀 |
ⅱ | 取2mL溶液X,加入1滴KSCN | 溶液显红色 |
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(用化学方程式或离子方程式表达)。(2)通过以上实验,可得出的结论是预测
a
a
(填“a”“b”或“c”)不成立。(3)为进一步探究,小组同学进行了以下实验:
实验序号 | 操作 | 现象 |
ⅲ | 取2mL溶液X,加入1滴KSCN,再加入1mL水 | 溶液显红色,加水后红色变浅 |
ⅳ | 取2mL溶液X,加入1滴KSCN,再加入1mLH2O2溶液 | 溶液显红色,加H2O2溶液后颜色变深,静置一段时间后,溶液褪色 |
H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+
H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+
。(4)通过以上实验,可得出的结论是预测
化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立);实验ⅲ证明了溶液中有Fe3+,实验ⅳ中加入氯水后溶液颜色变深,说明Fe3+增加,也就是溶液中的Fe2+被氯水氧化为Fe3+,因此证明原溶液中有Fe2+,即可证明溶液中既有Fe3+,也有Fe2+,即假设b成立
化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立);实验ⅲ证明了溶液中有Fe3+,实验ⅳ中加入氯水后溶液颜色变深,说明Fe3+增加,也就是溶液中的Fe2+被氯水氧化为Fe3+,因此证明原溶液中有Fe2+,即可证明溶液中既有Fe3+,也有Fe2+,即假设b成立
(填”a”“b”或“c”)成立。(5)实验ⅳ中红色褪去的同时有气体生成,经检验为氧气。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。
①取褪色后的溶液两份,第一份滴加氯化铁溶液无明显变化;第二份滴加KSCN溶液出现红色。
②另取同浓度的氯化铁溶液滴加2滴KSCN溶液,溶液变红,再通入氧气,无明显变化。
在实验②后的溶液中加入1mLH2O2溶液,一段时间后溶液褪色,再滴加稀盐酸和氯化钡溶液,产生白色沉淀。
实验①说明
SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应
SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应
;实验②的目的是 排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能
排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能
;通过实验①②③,可以得出溶液褪色的原因是 H2O2将SCN-氧化成SO42-
H2O2将SCN-氧化成SO42-
。【答案】Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;a;H2O2+2H++2Fe2+=2H2O+2Fe3+;化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立);实验ⅲ证明了溶液中有Fe3+,实验ⅳ中加入氯水后溶液颜色变深,说明Fe3+增加,也就是溶液中的Fe2+被氯水氧化为Fe3+,因此证明原溶液中有Fe2+,即可证明溶液中既有Fe3+,也有Fe2+,即假设b成立;SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应;排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能;H2O2将SCN-氧化成SO42-
【解答】
【点评】
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