題目列表(包括答案和解析)
某研究小組對“Br2和I2能否將Fe2+氧化為Fe3+”這一課題進行實驗和探究。請你完成相關問題的回答。
(1)提出合理的假設
假設1: Br2和I2都可以將Fe2+氧化為Fe3+;
假設2: Br2和I2都不能將Fe2+氧化為Fe3+;
假設3:
(2)實驗驗證
在大試管中加適量鐵粉,加入10 mL 稀硫酸,振蕩試管,充分反應后,鐵粉有剩余,將所得的FeSO4溶液稀釋到200mL,備用。
實驗Ⅰ:向試管1中加入2 mL淺綠色的 FeSO4溶液,再滴加少量紅棕色的溴水,振蕩試管,溶液為黃色;
實驗Ⅱ:向試管2中加入2 mL淺綠色的 FeSO4溶液,再滴加少量棕黃色的碘水,振蕩試管,溶液為黃色。
(3)對實驗現(xiàn)象的分析與討論
①甲同學認為實驗Ⅰ的現(xiàn)象說明溴水能將Fe2+氧化,離子方程式為 。
②乙同學認為應該補充實驗,才能得出甲的結論。乙的實驗操作以及預期現(xiàn)象是 。
③該小組同學對實驗Ⅱ中溶液呈黃色的原因展開了討論:
可能1:碘水與 FeSO4溶液不反應,黃色是碘水稀釋后的顏色。
可能2: 。
丙同學和丁同學分別設計了以下實驗方案以確定可能的原因。
丙方案:向試管2所得溶液中繼續(xù)加入0.5mLCCl4,充分振蕩,靜置一段時間后。取出上層溶液,滴加幾滴KSCN 溶液;
丁方案:向試管2所得溶液中繼續(xù)加入加入0.5mL乙酸乙酯,充分振蕩,靜置一段時間后。取出下層溶液,滴加幾滴KSCN 溶液;
你認為 方案為最佳方案,理由是 。
(4)拓展延伸
①為準確測定此實驗所用的FeSO4溶液的濃度,某同學補充了以下實驗:
滴定:量取20.00mL稀釋后得到的溶液于錐形瓶中,將0.0200mol/LKMnO4標準溶液裝入50mL中,滴定至終點,記錄數(shù)據(jù)。重復滴定2次。平均消耗KMnO4溶液V mL。
②計算:此實驗中所用的FeSO4溶液的物質(zhì)的量濃度= mol/L(要求只列出算式,不需運算)。
(已知反應式:Fe2+ + MnO4- +H+ — Fe3+ + Mn2+ + H2O,未配平)
(10分)某研究性學習小組研究HNO3的氧化性,設計了如下實驗:在盛有新配制的FeSO4溶液的試管中滴入2滴KSCN溶液,觀察現(xiàn)象,然后再加入濃HNO3,溶液的顏色變紅,但是將紅色溶液放置一會兒則發(fā)現(xiàn)溶液由紅色快速變?yōu)樗{色,并產(chǎn)生紅棕色氣體,這一奇特現(xiàn)象激起了同學們的好奇心與求知欲望,他們對此現(xiàn)象設計了探究性實驗。
(1)甲同學認為是溶液中的Fe2+的干擾造成的,大家經(jīng)過理性分析,認為可以排除Fe2+的干擾,理由是 。
(2)乙同學認為紅色消失,說明Fe(SCN)3被破壞,紅棕色NO2說明了某些離子與HNO3發(fā)生了氧化還原反應,推測可能是KSCN與HNO3作用。根據(jù)C、S、N的原子結構和共價鍵的相關知識推斷SCN-的結構式為 。
(3)根據(jù)乙同學的,觀點,設計了實驗方案1,往濃HNO3中逐滴加入KSCN溶液,實驗開始時無明顯現(xiàn)象,一段時間后溶液慢慢變紅色至深紅色,突然劇烈反應產(chǎn)生大量氣泡,放出紅棕色氣體,而溶液紅色消失變?yōu)闇\綠色,溶液溫度升高;繼續(xù)滴入KSCN溶液變?yōu)闇\藍色,最后變?yōu)闊o色。將產(chǎn)生的氣體通入過量的Ba(OH)2溶液,產(chǎn)生渾濁,并剩余一種非極性氣體;向反應后的溶液中加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀。(此過程中溶液顏色變化不必細究),請寫出向濃HNO3中滴入KSCN離子的方程式: 。
(4)丙同學認為SCN-的性質(zhì) 還可進一步探究,設計了方案2,向Fe(SCN)3中分別滴加過量的氯水.溴水,溶液的紅色均消失變?yōu)辄S色,而加入過量的碘水時溶液的顏色基本不變。丙同學的設計意圖是 。
(5)通過本次探究,可知用SCN-間接檢驗Fe2+時應注意 。
(10分)某研究性學習小組研究HNO3的氧化性,設計了如下實驗:在盛有新配制的FeSO4溶液的試管中滴入2滴KSCN溶液,觀察現(xiàn)象,然后再加入濃HNO3,溶液的顏色變紅,但是將紅色溶液放置一會兒則發(fā)現(xiàn)溶液由紅色快速變?yōu)樗{色,并產(chǎn)生紅棕色氣體,這一奇特現(xiàn)象激起了同學們的好奇心與求知欲望,他們對此現(xiàn)象設計了探究性實驗。
(1)甲同學認為是溶液中的Fe2+的干擾造成的,大家經(jīng)過理性分析,認為可以排除Fe2+的干擾,理由是 。
(2)乙同學認為紅色消失,說明Fe(SCN)3被破壞,紅棕色NO2說明了某些離子與HNO3發(fā)生了氧化還原反應,推測可能是KSCN與HNO3作用。根據(jù)C、S、N的原子結構和共價鍵的相關知識推斷SCN-的結構式為 。
(3)根據(jù)乙同學的,觀點,設計了實驗方案1,往濃HNO3中逐滴加入KSCN溶液,實驗開始時無明顯現(xiàn)象,一段時間后溶液慢慢變紅色至深紅色,突然劇烈反應產(chǎn)生大量氣泡,放出紅棕色氣體,而溶液紅色消失變?yōu)闇\綠色,溶液溫度升高;繼續(xù)滴入KSCN溶液變?yōu)闇\藍色,最后變?yōu)闊o色。將產(chǎn)生的氣體通入過量的Ba(OH)2溶液,產(chǎn)生渾濁,并剩余一種非極性氣體;向反應后的溶液中加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀。(此過程中溶液顏色變化不必細究),請寫出向濃HNO3中滴入KSCN離子的方程式: 。
(4)丙同學認為SCN-的性質(zhì)還可進一步探究,設計了方案2,向Fe(SCN)3中分別滴加過量的氯水.溴水,溶液的紅色均消失變?yōu)辄S色,而加入過量的碘水時溶液的顏色基本不變。丙同學的設計意圖是 。
(5)通過本次探究,可知用SCN-間接檢驗Fe2+時應注意 。
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