水解反应 | 平衡常数(K) |
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+ | 7.9×10-4 |
Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+ | 3.2×10-10 |
Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+ | 3.2×10-7 |
实验内容 | 实验现象 |
甲同学的实验方案 | 溶液逐渐变成蓝绿色,pH略有上升 |
乙同学的实验方案 | 无明显现象,pH没有明显变化. |
分析 (1)铁离子水解呈酸性,如验证乙同学的看法是否正确,可测定0.5mol/L Fe(NO3)3溶液的pH,然后在硝酸钠溶液中滴加盐酸,与硝酸铁溶液PH相同、硝酸根离子浓度相同,加入铜观察是否反应;
(2)甲同学的实验方案中溶液逐渐变成蓝绿色,pH略有上升,说明铁离子氧化铜,注意比较离子水解的程度;乙同学的实验方案无明显现象,pH没有明显变化,说明不反应;
(3)如证明铁离子氧化铜,可排除硝酸根离子的影响,应用其它可溶性铁盐;
(4)若滴定管在使用前未用标准溶液润洗,相当于用的标准液的浓度偏小,所以用到的体积偏高,测得待测液中亚铁离子的浓度偏大,即铁离子偏大;
(5)①称取样品溶于水,加入足量的稀氨水,过滤,将滤渣灼烧至质量不再变化,得到2.3300g固体是氧化铝和氧化铁;
②另准确称取等质量样品溶于水,在溶液中加入适量Zn粉和稀硫酸,将Fe3+完全还原为Fe2+,用0.1000mol•L-1标准KMnO4溶液滴定Fe2+,消耗标准溶液的体积为20.00mL,根据KMnO4~5Fe2+~5Fe3+,可以计算铁离子的量,根据①结合元素守恒计算Al元素的含量;
③另准确称取等质量样品,用硝酸溶解后,加入足量AgNO3溶液,得到4.3050g白色沉淀即AgCl沉淀,可以计算Cl元素的量.
解答 解:(1)铁离子水解呈酸性,如验证乙同学的看法是否正确,可测定0.5mol/L Fe(NO3)3溶液的pH,然后在硝酸钠溶液中滴加盐酸,与硝酸铁溶液PH相同、硝酸根离子浓度相同,做法是测定硝酸铁溶液的pH,再用硝酸钠溶液和稀盐酸配制成与硝酸铁溶液PH相同、硝酸根离子浓度相同的溶液,将铜片加入到该溶液中,观察二者是否反应,
故答案为:测定硝酸铁溶液的pH,再用硝酸钠溶液和稀盐酸配制成与硝酸铁溶液PH相同、硝酸根离子浓度相同的溶液,将铜片加入到该溶液中,观察二者是否反应;
(2)①甲同学的实验方案中溶液逐渐变成蓝绿色,pH略有上升,说明铁离子氧化铜,反应的离子方程式为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,
故答案为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;
②因Fe3+ 变为Cu2+和Fe2+,水解能力下降,导致实验过程中溶液pH略有上升,
故答案为:Fe3+变为Cu2+和Fe2+,水解能力下降;
③乙同学的实验方案无明显现象,pH没有明显变化,说明不反应,
故答案为:在此酸性条件下NO3-不能氧化Cu;
(3)如证明铁离子氧化铜,可排除硝酸根离子的影响,应用其它可溶性铁盐,将铜片放入0.5mol/L氯化铁溶液中,
故答案为:将铜片放入0.5mol/L氯化铁溶液中;
(4)若滴定管在使用前未用标准溶液润洗,相当于用的标准液的浓度偏小,所以用到的体积偏高,测得待测液中亚铁离子的浓度偏大,即铁离子偏大,测得的Al3+含量将偏低,
故答案为:偏低;
(5)①称取样品溶于水,加入足量的稀氨水,过滤,将滤渣灼烧至质量不再变化,得到2.3300g固体是氧化铝和氧化铁;
②另准确称取等质量样品溶于水,在溶液中加入适量Zn粉和稀硫酸,将Fe3+完全还原为Fe2+,用0.1000mol•L-1标准KMnO4溶液滴定Fe2+,消耗标准溶液的体积为20.00mL,根据KMnO4~5Fe2+~5Fe3+,则Fe3+的物质的量是0.5×20×10-3mol=0.01mol,氧化铁的质量是:0.01mol×0.5×160g/mol=0.8g,氧化铝质量为:2.33g-0.8g=1.53g,所以Al3+的物质的量是:n(Al3+)=2n(Al2O3)=2×$\frac{1.53g}{102g/mol}$=0.03mol,
③另准确称取等质量样品,用硝酸溶解后,加入足量AgNO3溶液,得到4.3050g白色沉淀即AgCl沉淀,则n(Cl-)=n(AgCl)=$\frac{4.3050g}{143.5g/mol}$=0.03mol,
根据电荷守恒:3n(Fe3+)+3n(Al3+)=n(Cl-)+n(OH-),所以n(OH-)=0.01mol×3+0.03mol×3-0.03mol=0.09mol,
n(H2O)=$\frac{4.5050-m(F{e}^{3+})-m(A{l}^{3+})-m(C{l}^{-})-m(O{H}^{-})}{18g/mol}$=0.03mol,
综上可知:n(Fe3+):n(Al3+):n(Cl-):n(OH-):n(H2O)=1:3:3:9:3,
所以PAFC的化学式为:[FeAl3(OH)9Cl3•3H2O]m或FeAl3(OH)9Cl3•3H2O,
故答案为:[FeAl3(OH)9Cl3•3H2O]m或FeAl3(OH)9Cl3•3H2O.
点评 本题考查了性质实验方案的设计,题目难度较大,涉及实验方案的设计与评价、中和滴定、复杂化学式计算等知识,试题知识点较多、综合性较强,充分考查学生的分析、理解能力及化学实验、化学计算能力,(5)为易错点,注意掌握复杂化学式的确定方法.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳 | |
B. | 蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11,二者互为同分异构体 | |
C. | 在水溶液里,乙酸分子中的-CH3可以电离出H+ | |
D. | 医学上了利用银镜反应来检验患者尿液中葡萄糖含量是否偏高 |
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科目:高中化学 来源:2016-2017学年江西省高二上月考一化学试卷(解析版) 题型:选择题
一定条件下反应:2A(g)+B(g) 3C(g) ΔH<0,在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是
选项 | x | y |
A | A的浓度 | 平衡常数K |
B | 温度 | 混合气体的密度 |
C | B的物质的量 | A的转化率 |
D | 催化剂的质量 | C的体积分数 |
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科目:高中化学 来源:2016-2017学年湖北省高二上月考一化学卷(解析版) 题型:选择题
合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图:下列说法正确的是
A.t1时升高了温度
B.t2时使用了催化剂
C.t3时增大了压强
D.t4时降低了温度
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | |
开始沉淀时的pH | 7.5 | 2.8 | 4.2 | 9.6 |
沉淀完全时的pH | 9.0 | 4.0 | 5 | 11 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烷与乙烯 | |
B. | 向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热,冷却后加入新制Cu(OH)2检验水解产物 | |
C. | 用饱和Na2CO3溶液鉴别乙酸、乙醇、硝基苯 | |
D. | 利用燃烧的方法鉴别羊毛和棉花 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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