Question

【題目】某實驗小組設計如下實驗探究二價鐵的還原性。

序號	實驗方案	現象
Ⅰ		現象a：生成白色沉淀，3min后沉淀基本變為紅色
Ⅱ		現象b：生成白色沉淀，3min后沉淀顏色幾乎不變

(1)實驗所用的FeSO4溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量鐵粉反應制得，發生反應的離子方程式為______。

(2)實驗Ⅰ中白色沉淀變為紅褐色，發生反應的化學方程式為_____________。

(3)探究實驗Ⅱ中白色沉淀的組成。

①預測沉淀的組成。已知Fe(HCO3)2在水中不存在。

假設a：依據NaHCO3溶液顯___性，推測白色沉淀可能為Fe(OH)2

假設b：白色沉淀還可能為______(填化學式)。

②實驗探究沉淀的組成。

i.取少量白色沉淀，充分洗滌，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，產生無色氣泡。

ii向i所得溶液中滴入KSCN溶液，溶液幾乎不變紅。

iii向ⅱ溶液中再滴入少量H2O2，溶液立即變為紅色。

由此可知，白色沉淀中一定含有的離子為________________(填離子符號)。

③探究過程中發現白色沉淀在空氣中久置，最終變為紅褐色。則該沉淀比實驗Ⅰ中所得的Fe(OH)2_________(填“難”或“易”)于被空氣氧化。

Answer 1

【答案】2Fe3＋＋ Fe＝ 3Fe2＋ 4Fe(OH)2＋O2＋ 2H2O＝4Fe (OH)3 堿 FeCO3 Fe2＋和CO32- 難

【解析】

實驗I首先發生Fe2+與OH-的反應：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，生成的Fe(OH)2不穩定，被氧氣氧化：4Fe(OH)2＋O2＋ 2H2O＝4Fe (OH)3，所以固體變為紅褐色。

實驗II中，Fe2+與HCO3-反應，根據描述，可以推斷白色沉淀中有FeCO3。

(1)Fe與Fe3+發生氧化還原反應生成Fe2+，反應方程式為2Fe3＋＋ Fe＝3Fe2＋

(2) 實驗I中沉淀變為紅褐色，說明氫氧化亞鐵被空氣中的氧氣氧化為紅褐色氫氧化鐵，反應方程式為:4Fe(OH)2＋O2＋ 2H2O＝4Fe (OH)3

(3)①碳酸氫鈉溶液呈堿性；根據加入的試劑和實驗現象可知白色沉淀還有可能為碳酸亞鐵（FeCO3）。

②i.取少量白色沉淀，充分洗滌，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，產生無色氣泡，則無色氣泡應為二氧化碳，則沉淀中應含有CO32-，說明溶液中不含有Fe3＋；

ii向i溶液中再滴入少量H2O2，溶液立即變為紅色，說明原溶液中存在Fe2＋，被H2O2氧化為Fe3＋，因此可以說明沉淀中一定含有Fe2＋和CO32-；

③實驗II，3分鐘后白色沉淀無變化，在空氣中久置，最終變為紅褐色。而實驗I中的Fe(OH)2在3分鐘后完全被氧化，因此實驗II中沉淀比實驗I中所得的Fe(OH)2難于被空氣氧化。