将实验方案补充完整______。
(5)据以上实验,为避免二价铁被空气氧化,可采取的措施是______。
【答案】2Fe3++Fe=3Fe2+ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 碱 FeCO3 Fe2+和CO32- 难 滴加H2SO4溶液 控制溶液为酸性环境、使二价铁以碳酸盐的形式沉淀
②i.取少量白色沉淀,充分洗涤,向其中加入稀硫酸,沉淀完全溶解,产生无色气泡,则无色气泡应为二氧化碳,则沉淀中应含有碳酸根;ii.向所得溶液中滴入KSCN试剂,溶液几乎不变红,说明溶液中不含有三价铁离子;iii.向ii溶液中再滴入少量H2O2,溶液立即变为红色,说明原溶液中存在亚铁离子,被H2O2 氧化为铁离子;因此可以说明沉淀中一定含有Fe2+和CO32- ;
③实验II,3min后白色沉淀无变化,在空气中久置,最终变为红褐色。而实 验I中的氢氧化亚铁在3min后完全被氧化,因此实验II中沉淀比实验I中所得的Fe(OH)2难于被空气氧化。
(4)实验III的实验目的是研究酸碱性对二价铁还原性的影响,而实验I已经研究了碱性条件对二价铁的还原性的影响,因此实验III应为研究酸性条件的影响,实验方案应为向硫酸亚铁溶液中滴加H2SO4溶液;
(5)实验III的现象显示,在酸性条件下,二价铁离子不易被氧化,因此为避免二价铁被空气氧化,可采取的措施是控制溶液为酸性环境,或使二价铁以碳酸盐的形式沉淀。
(4)若要更直接说明“NO2能否支持木条燃烧”这一问题,实验设计要除去NO2中的水蒸气,利用纯净的NO2做实验可充分证明“NO2能支持燃烧”, 即用金属铜与浓硝酸反应制取NO2气体,并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥,再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象;
故答案为:用金属铜与浓硝酸反应制取NO2气体,并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥,再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象。
14.在进行化学实验时,经常会有与预期不符的现象出现。某化学实验小组在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验,就出现了与预设不太一致的现象。
实验I:将Fe3+转化为Fe2+
(1)Fe3+与 Cu粉发生反应的离子方程式为______________________________ ___。
(2)该小组同学用对比实验法探究白色沉淀产生的原因,请将其方案补充完整:
实验方案 现象 结论
步骤1:取4mL_________mol/ L CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mo/ L KSCN溶液 产生白色沉淀 Cu SO4与KSCN反应产生了白色沉淀
步骤2:取4mL0.2mol/ L FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/ L KSCN溶液 ___________
查阅资料:①SCN-的化学性质与I-相似 ②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
③(SCN)2的化学性质与I2相似
则Cu2+与SCN-反应的离子方程式为____________________________________________。
实验Ⅱ:将Fe2+转化为Fe3+
实验方案 现象
向3mL0.1mol/L FeSO4溶液中加入lmL8mol/L稀硝酸 溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色
探究上述现象出现的原因:
查阅资料:Fe2++NO Fe(NO)2+(棕色) ②Fe(NO)2+与HNO3不反应
(3)用离子方程式解释NO产生的原因____________________________________________。
(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析:
反应I:Fe2+与HNO3反应; 反应Ⅱ:Fe2+与NO反应
①依据实验现象,甲认为反应I的速率比反应Ⅱ___________(填“快”或“慢”)。
②乙认为反应I是一个不可逆反应,并通过实验证明其猜测正确,乙设计的实验方案是________________。
③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因 ______________________。
(5)丙认为若生成的NO与Fe2+不接触,溶液就不会出现棕色,他利用实验室常用的仪器和药品设计并完成了如图所示的实验,实现了Fe2+ Fe3+的转化,同时避免出现此异常现象。实验发现:U形管右侧有气泡,U形管左侧的现象为___________、B溶液是___________溶液(填化学式)。