(1) Fe+2OH=Fe(OH)2↓
(2)① 取一定量的灰绿色沉淀,加入盐酸溶解,再加入KSCN溶液,若溶液不变红色,则证明
灰绿色物质中不含有Fe(OH)3。
② 2mL 0.1mol/LFeCl2溶液 3滴0.1mol/L NaOH溶液
③ 在氢氧化钠溶液浓度一定的条件下,硫酸亚铁溶液的浓度越小,产生白色沉淀的现象越明显。
实验2中沉淀下沉后,大部分灰绿色变为白色沉淀(或实验3中沉淀下沉后,底部都为白色沉淀)
向实验2(或实验3)的白色沉淀中继续加入过量的硫酸亚铁溶液,白色沉淀变成灰绿色。 (3)Fe在加热时易发生水解,生成Fe(OH)2,因此颜色变白,同时沉淀的量增加,导致出现片
状白色沉淀。(2分)
(4)隔绝氧气、硫酸亚铁少量(或氢氧化钠过量)、硫酸亚铁浓度小(或氢氧化钠浓度大)、将
氢氧化钠溶液逐滴加入到硫酸亚铁溶液中、微热等 。(2分)
6(15分)没有特殊标注每空2分 (1)① 2Al+ 3Cu = 2Al + 3Cu ②
2+
3+
2+
2+—
③ Cu和Al在酸性条件下形成原电池;反应放热,温度升高速率加快(其它合理答案均给分)
(2)假设二:Cl对Al与Cu的置换反应存在促进作用
(3)0.02mol (1分); 对照实验,排除Na+的干扰,证明Na+对该反应不造成影响; SO4对Al与Cu的置换反应没有抑制作用 ;Cl对Al与Cu的置换反应存在促进作用
(4)用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为0.2mol/L的盐酸和硫酸反应,前者更剧烈(其它合理答案均给分)
2-2+
-2+
-2+
7.(15分,第2小题1分,其余每空2分)
(1)2Fe2+ + H2O2 + 2H+ ==2Fe3+ + 2H2O
(2)Fe3+催化下H2O2分解产生O2(或用化学方程式表示)
(3)取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中
-
含有SO42
(4)①反应后溶液的pH降低
② Fe2(SO4)3溶液
(5)2Fe2++H2O2+4H2O== 2Fe(OH)3(胶体)+4H+
(6)H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动,产生的HCl受热挥发 (7)pH、阴离子种类、温度、反应物用量
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5. (16分)(16分)某兴趣小组制备氢氧化亚铁沉淀。 3滴0.1mol/L NaOH溶液 实验现象 实验1 液面上方产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,振荡,试管壁上有红褐色沉淀生成。 2mL 0.1mol/L FeSO4溶液 (1)实验1中产生白色沉淀的离子方程式是 。 (2)为了探究沉淀变灰绿色的原因,该小组同学展开如下探究:
① 甲同学推测灰绿色物质为Fe(OH)2和Fe(OH)3混合物。查阅资料后根据调色原理认为白色和红褐色的调和色不可能是灰绿色,并设计实验证实灰绿色物质中不含有 Fe(OH)3,方案是 。
② 乙同学查阅文献:Fe(OH)2在大量SO4存在的情况下形成Fe6(SO4)2(OH)4O3(一种氧 基碱式复盐)。并设计对比实验证实该假设:向试管中加入 ,再往试管中加入 ,振荡,现象与实验1相同,结论是该假设不成立。
③ 乙同学继续查阅文献:Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性能,灰绿色可能是由Fe(OH)2 表面吸附Fe引起。推测所用的硫酸亚铁溶液的浓度应越小越好;氢氧化钠溶液浓 度应越大越好。设计了如下实验方案: 试管中10 mL NaOH溶液 滴加 FeSO4溶液 0.2mol/L FeSO4溶液 0.1mol/L FeSO4溶液 产生悬浮于液面的白色沉淀(带有少量灰绿色) ,沉淀下沉后,大部分灰绿色变为白色沉淀 产生悬浮于液面的白色沉淀(带有极少量灰绿色) ,沉淀下沉后,底部都为白色沉淀 2+
2+
2
实验现象 6 mol/L 实验2 NaOH溶液 6 mol/L 实验3 NaOH溶液 该实验得出的结论是 ,能说明灰绿色是由Fe(OH)2表面吸附Fe引起的证据 是 。丙同学认为该实验方案不足以证明灰绿色是由Fe(OH)2表面吸附Fe引起 的,还需补充的实验是 ,证明该假设成立。
(3)丙同学探究温度对氢氧化亚铁制备实验的影响:取少量灰绿色沉淀,在水浴中加热,
颜色由灰绿变白,且有絮状白色沉淀下沉,原因为 。
(4)根据以上实验探究,若尽可能制得白色Fe(OH)2沉淀,需要控制的实验条件 。
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2+
6.(15分)以Al和不同的铜盐溶液间的反应为实验对象,探索Al与不同铜盐溶液反应的多样性。 实验 向试管中加入2ml溶液 实验Ⅰ:0.5mol/LCuCl2溶液 实验现象 15s:大量气泡且有红色物质析出 60s:反应进一步加快且反应剧烈放热,液体几乎沸腾 Al 实验Ⅱ:0.5mol/LCuSO4溶液 120s:铝片反应完,试管中析出大量蓬松的红色物质 15s 无明显现象 60s:铝片表面有极少气泡 120s:有少量气泡溢出,铝片边缘有很少红色物质生成 (1)对实验Ⅰ进行研究②④
①实验Ⅰ中生成红色物质的离子方程式为: ① 经检验实验Ⅰ中产生的气体为氢气,用离子方程式解释溶液中存在H的原因:
③请写出60s后反应进一步加快可能的原因(写出两条) (2)对实验Ⅱ进行研究
实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ缓慢,说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样性,其原因可能有: 假设一:SO4对Al与Cu的置换反应存在一定的抑制作用。 假设二: (3)为进一步研究上述假设,设计如下实验:
实验 向试管中加入2mL溶液 实验Ⅲ:0.5mol/LCuCl2溶液+1g Na2SO4固体 实验现象 加入 Na2SO4固体后速率几乎不变,仍有大量气泡产生,红色物质生成且剧烈放热,铝片反应完全,溶液2-2+
+
Al 实验Ⅳ:0.5mol/L CuCl2溶液+5g Na2SO4固体 13
沸腾 加入Na2SO4固体后速率几乎不变,仍有大量气泡产生,红色物质生成且剧烈放热,铝片反应完全,溶液沸腾 实验Ⅴ:0.5mol/LCuSO4溶液+0.02mol NaCl固体 未加入 NaCl固体前几乎没现象,加入后,铝片表面迅速产生大量气体和红色物质,溶液温度上升至沸腾,铝反应完全 实验Ⅵ:0.5mol/LCuSO4溶液+ NH4Cl固体 未加入 NH4Cl固体前几乎没现象,加入后,铝片表面迅速产生大量气体和红色物质,溶液温度上升至沸腾,铝反应完全 实验Ⅵ的设计目的是: 其中,实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ做对比,结论为: 其中,实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ做对比,结论为: (4)请设计实验证明Cl对Al与H的反应同样起到相似的作用: 8.(15分,第1小题③第二空1分,其余每空2分)
(1)① MnO2 + 4HCl == MnCl4 + 2H2O ② MnCl4 == Cl2↑ + MnCl2
③ III中没有明显现象的原因是c(H+)、c(Cl) 较低,需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化
-
-+
MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响大于c(Cl)
-
④ HCl的还原性与c(H+)无关;MnO2的氧化性与c(H+)有关,c(H+)越大,MnO2的氧化性越强 (2)① 不能 ② 将湿润的淀粉KI试纸伸入纯净的NO2中 (3)c(Cl)、c(H+)(或浓度)
-
9(1)实验B的目的是 与实验A做对照,排除水的干扰
(2) NaHCO3=Na++HCO3﹣ 、 HCO3﹣?H++CO32﹣,HCO3﹣+H2O?H2CO3+OH﹣ . (3) Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ \\ H2 (填分子式)
(5) CO32﹣ (填离子符号).用平衡移动原理解释产生该离子的原因: 溶液中存在平衡HCO3﹣?H++CO32﹣,加入镁与H+反应,使c(H+)减少,平衡正移,产生CO32﹣ . 实验四:
对A中白色沉淀的成分,同学们提出了如下假设: Ⅰ. Mg(OH)2 Ⅱ. MgCO3 Ⅲ. 碱式碳酸镁
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(6)填写上述假设. Mg(OH)2 、 MgCO3 (填两个既得分) (7) Mg(OH)2 ?3MgCO3 .
(8) Na2CO3、H2、CO2、Mg(OH)2?3MgCO3 .(填写化学式)
7.(15分)某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。 【实验Ⅰ】
试剂:酸化的0.5 mol·L(1)
-1
FeSO4溶液(pH = 0.2),5% H2O2溶液(pH = 5) 操作 现象 测得反应后溶液pH = 0.9 溶液变红 取2 mL上述FeSO4溶液于试管中,加入溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。5滴5% H2O2溶液 向反应后的溶液中加入KSCN溶液 上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是________。 (2)产生气泡的原因是________。 【实验Ⅱ】
试剂:未酸化的0.5 mol·L
-1
FeSO4溶液(pH = 3),5% H2O2溶液(pH = 5)
现象 溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH = 1.4 操作 取2 mL 5% H2O2溶液于试管中,加入5滴上述FeSO4溶液 (3)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4 mol·L
-
-1
盐酸,
沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有SO42。检验棕黄色沉淀中SO42的方法是________。
-
(4)对于生成红褐色胶体的原因,提出两种假设:
i. H2O2溶液氧化Fe2+消耗H+
ii.Fe2+ 氧化的产物发生了水解
① 根据实验II记录否定假设i,理由是________。
② 实验验证假设ii:取________,加热,溶液变为红褐色,pH下降,证明假设ii成立。 (5)将FeSO4溶液加入H2O2溶液后,产生红褐色胶体,反应的离子方程式是________。 【实验Ⅲ】
若用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作与实验II相同,除了产生与II相同的现象外,还生成刺激性气味气体,该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。 (6)产生刺激性气味气体的原因是________。
(7)由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与________(至少写两点)有关。
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