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FeSO4溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称“摩尔盐”,化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O],它比绿矾或绿矾溶液更稳定。

I.某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。

本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都经过煮沸、冷却后再使用。向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。

II.实验探究影响溶液中Fe2+稳定性的因素

(1)配制0.8 mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2 mL上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15min后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液,FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。

(资料1)

沉淀

Fe(OH)2

Fe(OH)3

开始沉淀 pH

7.6

2.7

完全沉淀 pH

9.6

3.7

①请用离子方程式解释FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因___________________。

②讨论影响Fe2+稳定性的因素,小组同学提出以下3种假设:

假设1:其他条件相同时,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+稳定性较好。

假设2:其他条件相同时,在一定 pH范围内,溶液 pH越小Fe2+稳定性越好。

假设3:__________________________________________________。

(2)小组同学用如图装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A(0.2 mol/L NaCl)和溶液B(0.1mol/L FeSO4)为不同的 pH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如下表所示。

序号

A 0.2mol/LNaCl

B 0.1mol/LFeSO4

电流计读数

实验1

pH=1

pH=5

8.4

实验2

pH=1

pH=1

6.5

实验3

pH=6

pH=5

7.8

实验4

pH=6

pH=1

5.5

(资料2)原电池装置中,其他条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大。

(资料3)常温下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液稳定性更好。

根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:

①U型管中左池的电极反应式_________________。

②对比实验1和2(或3和4),在一定pH范围内,可得出的结论为______ 。

③对比实验_____和_____ 还可得出在一定 pH范围内,溶液酸碱性变化是对O2氧化性强弱的影响因素。

④对(资料3)实验事实的解释为____________________。

高三化学综合题中等难度题

少年,再来一题如何?
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