绿矾(FeSO4?7H2O)是中学阶段常用的一种还原剂。(1)久置的绿矾溶液容易被空气氧化变质 简述
绿矾(FeSO4?7H2O)是中学阶段常用的一种还原剂。 (1)久置的绿矾溶液容易被空气氧化变质,简述检验绿矾溶液已经变质的操作和现象:取少量待测液于试管中, 。 (2)绿矾溶液浓度的标定测定溶液中Fe2+物质的量浓度的方法是: a.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中; b.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点; c.重复操作2次,消耗KMnO4溶液体积的体积分别为20.02mL、24.98mL、19.98mL。 (已知滴定时发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O) ①判断此滴定实验达到终点的方法是 。 ②计算上述滤液中Fe2+物质的量浓度 (保留四位有效数字)。 (3)探究保存绿矾溶液的有效措施 【反应原理】Fe2+在空气中易氧化变质,完成并配平下列离子方程式: Fe2+ + O2 + = Fe(OH)3↓+ Fe3+ 【操作与现象】取4支试管,如图进行实验,请在相应位置上写出试管①的现象和④的添加试剂。 ![]() 【分析与结论】设计试管①的作用是 ;为了有效保存FeSO4溶液,你认为最佳方案为 。 |
参考解答
(1)向其中滴入2~3滴的KSCN溶液,震荡,溶液变成红色。 (2分) (2)①当最后一滴KMnO4溶液滴入锥形瓶后,瓶内溶液变成浅红色且半分钟内不褪色。 (2分) ②0.04000 mol/L (3分,计算结果1分,有效数字1分,单位1分) (3)【反应原理】 12、3、6 H2O;4、8 (3分,物质1分,配平2分) 【操作与现象】少量(3滴)硫酸(2分); 溶液颜色很快变成黄色,并出现棕黄色浑浊(2分) 【分析与结论】作空白对照实验(1分); 用煤油隔绝空气,并加入少量的铁屑和稀硫酸(2分) |
试题分析:(1)久置的绿矾溶液容易被空气氧化变质,实质是其中的亚铁离子容易被氧化为铁离子,所以检验是否变质的方法是检验样品中是否含有铁离子,可选用KSCN试剂,操作是向其中滴入2~3滴的KSCN溶液,震荡,溶液变成红色。 (2)①使用紫红色的酸性高锰酸钾溶液滴定亚铁离子,所以到达终点时的现象是,最后一滴KMnO4溶液滴入锥形瓶中溶液颜色变成浅红色,且在半分钟内不褪色。 ②实验中分了3次进行滴定,但是第2组数据消耗KMnO4溶液体积24.98ml明显高于其它2组,所以该数据应该舍去,所以消耗KMnO4溶液平均体积=(20.02mL+19.98mL)/2=20.00ml,所以根据方程式比例可得亚铁离子的浓度c(Fe2+)=5n(MnO4—)/V(Fe2+)='5×0.01000mol/L×20.00ml/25.00ml=0.04000' mol/L。计算中要注意有效数字的保留。 (3)【反应原理】此处考察的是氧化还原反应的缺项配平,根据产物Fe(OH)3 中含有H,可以推测原反应物必有水参加,所以缺项处为H2O;再根据氧化还原的特点找出化合价变化的Fe和O,用得失电子守恒来进行配平,可得到方程式为12Fe2+ +3O2 +6 H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8Fe3+ 。 【操作与现象】由图中所给的四个试管和添加试剂可以看出,这四组实验目的是在比较在不同条件下FeSO4溶液的保存效果。所以领会题目意图,要充分应用上一题的反应方程式12Fe2+ +3O2 +6 H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8Fe3+来解题。试管①对硫酸亚铁溶液没有做任何处理,试管①自然会发生反应式中的现象,亚铁离子很快被氧化为棕黄色的铁离子,同时还会有Fe(OH)3 沉淀产生。鉴于试管①,试管②添加了一层煤油以使溶液隔绝氧气,此方法必然会减缓亚铁离子被氧化;试管③添加了铁粉,铁粉可以把铁离子还原为亚铁离子,起到防氧化的目的,氧化减慢;考虑到亚铁离子除了被氧化之外,还容易发生水解,所以试管④中应该添加几滴稀硫酸溶液。 【分析与结论】所以综上所述,试管①设计意图只是用于作空白对照实验,而保存FeSO4溶液最佳方案应该是综合②③④操作,用煤油隔绝空气,并加入少量的铁屑和稀硫酸。 |
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