Question

（11分）針對蘇教版化學(xué)I第75頁上“鐵與氧化性較弱的氧化劑（如鹽酸、硫酸銅溶液等）反應(yīng)轉(zhuǎn)化為+2價鐵的化合物，如果與氧化性較強(qiáng)的氧化劑（如氯氣、雙氧水等）反應(yīng)則轉(zhuǎn)化為+3價的化合物”的敘述，化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組擬通過以下實驗探究“新制的還原性鐵粉和鹽酸的反應(yīng)（鐵過量）”。請你參與探究并回答有關(guān)問題：

（1）通過簡單的化學(xué)實驗檢驗反應(yīng)后混合物中的二價鐵的實驗方法和現(xiàn)象是                                   ；但在實驗中往往又看到血紅色迅速褪去，同時溶液呈黃色，其可能的原因是：                                  ；學(xué)生在做實驗時往往滴加雙氧水的濃度過大，或者過量，還看到迅速產(chǎn)生大量氣泡，寫出產(chǎn)生該現(xiàn)象的化學(xué)方程式：                                        。

（2）有資料介紹“取少量反應(yīng)液（含二價鐵）先滴加少量新制飽和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈現(xiàn)血紅色。若再滴加過量新制氯水，卻發(fā)現(xiàn)血紅色褪去。同學(xué)對血紅色褪去的原因提出各自的假設(shè)。某同學(xué)的假設(shè)是：溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)。”如果+3價鐵被氧化為FeO₄^2-，試寫出該反應(yīng)的離子方程式                            。

（3）探究高鐵酸鉀的某種性質(zhì)。

【實驗1】將適量K₂FeO₄固體分別溶解于pH 為 4.74、7.00、11.50 的水溶液中，配得FeO₄^2－濃度為 1.0 mmol·L^-1（1 mmol·L^—1 =10^—3 mol·L^—1）的試樣，靜置，考察不同初始 pH的水溶液對K₂FeO₄某種性質(zhì)的影響，結(jié)果見圖1（注：800 min后，三種溶液中高鐵酸鉀的濃度不再改變）。

【實驗2】將適量K₂FeO₄ 溶解于pH＝4.74 的水溶液中，配制成FeO₄^2－濃度為1.0 mmol·L^-1 的試樣，將試樣分別置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，考察不同溫度對K₂FeO₄某種性質(zhì)的影響，結(jié)果見圖2。則

①實驗1的目的是                                                         ；

②實驗2可得出的結(jié)論是                                                   ；

③高鐵酸鉀在水中的反應(yīng)為4 FeO₄^2-＋10 H₂O4 Fe(OH)₃ ＋8OH^-＋3 O₂↑。由圖1可知，800 min時，pH=11.50的溶液中高鐵酸鉀最終濃度比pH＝4.74的溶液中高，主要原因是                                                               。

 

Answer 1

【答案】

（1）先加硫氰化鉀溶液，無現(xiàn)象，再滴加雙氧水少許，看到溶液呈血紅色（2分）

     硫氰根被氧化（2分）       2H₂O₂       2H₂O+O₂↑（2分 必須注明催化劑）

（2）2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O==2FeO₄^2- +6Cl^-+16H⁺    (2分)

（3）①研究FeO₄^2－在不同pH溶液中的穩(wěn)定性（或反應(yīng)的速率）（2分）

②溫度越高，F(xiàn)eO₄^2－越不穩(wěn)定（或與水反應(yīng)的速率越快） （2分）

③pH=11.50的溶液中OH^—離子濃度大，使平衡向左移動  （2分）

【解析】略