某研究小组对“Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+”这一课题进行实验和探究。请你完成相关问题的回答。
(1)提出合理的假设
假设1: Br2和I2都可以将Fe2+氧化为Fe3+;
假设2: Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+;
假设3:
(2)实验验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL 稀硫酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,将所得的FeSO4溶液稀释到200mL,备用。
实验Ⅰ:向试管1中加入2 mL浅绿色的 FeSO4溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管,溶液为黄色;
实验Ⅱ:向试管2中加入2 mL浅绿色的 FeSO4溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管,溶液为黄色。
(3)对实验现象的分析与讨论
①甲同学认为实验Ⅰ的现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为 。
②乙同学认为应该补充实验,才能得出甲的结论。乙的实验操作以及预期现象是 。
③该小组同学对实验Ⅱ中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与 FeSO4溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2: 。
丙同学和丁同学分别设计了以下实验方案以确定可能的原因。
丙方案:向试管2所得溶液中继续加入0.5mLCCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加几滴KSCN 溶液;
丁方案:向试管2所得溶液中继续加入加入0.5mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加几滴KSCN 溶液;
你认为 方案为最佳方案,理由是 。
(4)拓展延伸
①为准确测定此实验所用的FeSO4溶液的浓度,某同学补充了以下实验:
滴定:量取20.00mL稀释后得到的溶液于锥形瓶中,将0.0200mol/LKMnO4标准溶液装入50mL中,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗KMnO4溶液V mL。
②计算:此实验中所用的FeSO4溶液的物质的量浓度= mol/L(要求只列出算式,不需运算)。
(已知反应式:Fe2+ + MnO4- +H+ — Fe3+ + Mn2+ + H2O,未配平)
(1)在饱和氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时还产生的现象有
①____________________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________________。
用离子方程式表示产生上述现象的原因___________________________________________
____________________________________________________________________________。
(2)在饱和氯化铁溶液中加入一种单质,也会产生类似上述现象的反应,这种单质是________。
A.磷 | B.硫 | C.镁 | D.铜 |
(3)向物质的量之和为0.1 mol的FeCl3、AlCl3的混合溶液中加入90 mL4 mol·L-1的NaOH溶液,使其充分反应。假设原溶液中Al3+物质的量与Fe3+和Al3+总物质的量之比为x。
①当x=0.4时,溶液中产生的沉淀是_____________,其物质的量为_____________。
②当沉淀只有Fe(OH)3时,x的取值范围为_____________。
10分)(1)现有0.1 mol·L-1的纯碱溶液,试用pH试纸测定溶液的pH,正确的操作是 __________。纯碱溶液呈碱性的原因(用离子方程式表式)是__________,你认为该溶液pH的范围一定介于__________之间。
(2)为探究纯碱溶液呈碱性是由引起的,请设计一个简单的实验方案。
有A、B两种可溶性盐:(1)在A、B两溶液中分别加入碱溶液,A无变化、B产生白色沉淀F;(2)在A、B两溶液中分别加入硫酸,A产生白色沉淀C后又消失,B产生不溶于酸的白色沉淀D和无色无味、能使澄清的石灰水变浑浊的气体E;(3)将E通入A中也产生白色沉淀C;(4)A溶液焰色反应呈黄色。按要求完成:
①写出下列物质的化学式:C__________,E__________。
②完成下列过程的离子方程式:A+硫酸____________________;B+硫酸___________________。
硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍;②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80 ℃之间至铁屑耗尽;③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请完成下列问题:
(1)实验步骤①的目的是___________________,加热的作用是
_________________________。
(2)实验步骤②明显不合理,理由是
________________________________________________。
(3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是_________________;
__________________。
(4)经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7 ℃、64 ℃温度下可同时析出两种晶体)。
硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成
温度/℃ |
0 |
10 |
30 |
50 |
56.7 |
60 |
64 |
70 |
80 |
90 |
溶解度/g |
14.0 |
17.0 |
25.0 |
33.0 |
35.2 |
35.3 |
35.6 |
33.0 |
30.5 |
27.0 |
析出晶体 |
FeSO4·7H2O |
FeSO4·4H2O |
FeSO4·H2O |
请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。
(5)若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制的结晶温度(t)的范围为________。
如图所示,横坐标表示通入气体或加入试剂的体积,纵坐标表示产生沉淀的物质的量。适合下列各种情况的分别填入该题后(填图的字母代码)。
(1)向石灰水中通入二氧化碳_________。
(2)向氯化铝溶液中滴入NaOH溶液_________。
(3)向偏铝酸钠溶液中加入稀盐酸_________。
(4)向盐酸和氯化铝混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液_________。
(5)向MgCl2和AlCl3混合液中加入过量的NaOH溶液_________。
(6)向MgCl2和AlCl3混合液中先加NaOH溶液后,至沉淀不再溶解,加HCl溶液_________。
(7)向AlCl3溶液中加氨水_________。
(8)向NaAlO2溶液中通入CO2气体_________。
(9)向KAl(SO4)2中滴加Ba(OH)2_________。
(10)向Al2(SO4)3中滴加NaAlO2溶液_________。