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微专题速练18 亚铁盐、铁盐的性质及实验探究
1.(2021·福建宁德市·高三三模)某研究小组探究铁矿石中铁元素化合价并利用碘量法测定铁矿石中的铁含量。实验过程如下:
Ⅰ.探究铁矿石中铁元素化合价
研究小组为探究铁元素化合价,设计实验如图。
(1)乙同学通过实验得出结论:铁矿石中含+2、+3价铁。实验i的现象为________。实验ii反应的离子方程式为______________________________________。
(2)甲同学认为乙同学的结论不合理,不能判断铁矿石中有+3价铁,理由是_________________________________________________________。
Ⅱ.测定铁矿石中的铁含量
步骤1:称取0.3000 g试样于容器中,加入无水Na2CO3和过量Na2O2,700 ℃加热熔融10 min,铁元素转化成FeO。
步骤2:将步骤1所得物质放置烧杯中,加入热水、盐酸,并加热煮沸数分钟。补加盐酸,稀释至100 mL。
步骤3:将稀释液转至碘量瓶中,加入过量KI溶液,搅拌后放置1~2 min,滴入淀粉溶液,用a mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液V mL。
已知:2S2O+I2===S4O+2I-,2Cu2++4I-===2CuI↓+I2。
(3)以上步骤需要用到下列仪器中的________(填标号)。
A.B.C.D.
(4)步骤2加热煮沸数分钟的目的是__________________________________。
(5)步骤3中放置时间不同对铁含量测定结果的影响如表:
放置时间/min
0
1
3
5
10
测定结果/%
25.88
26.83
26.83
26.97
27.10
铁含量测定结果随放置时间加长而变大的可能原因是_______________________。
(6)计算铁矿石试样中铁的含量________(列计算式)。
(7)测定时,若铁矿石中的铜元素未除去,则铁含量测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
2.(2021·福建高三模拟)某学习小组拟设计实验探究“铁与硝酸酸化的AgNO3溶液的反应”。
[提出问题] 向纯净铁粉中加入2 mL 0.1 mol·L-1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH≈2),振荡,静置,观察到溶液呈浅绿色,逐渐变成棕黄色,并伴有黑色沉淀生成。由此说明反应过程中先生成Fe2+,后Fe2+被氧化成Fe3+。氧化Fe、Fe2+的氧化剂是什么?
[设计实验]
实验一 探究Fe2+的来源
提出假设
假设1:Fe被酸性条件下的NO氧化;
假设2:_________________________________________________________;
假设3:铁被AgNO3和“H++NO”共同作用氧化。
对照实验:取两支试管,标记甲、乙,分别加入等量纯铁粉,甲中加入2 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液;乙中加入2 mL硝酸酸化的NaNO3溶液(pH≈2)。一段时间后,向试剂中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,实验现象如下表所示。
试剂
溶液颜色
加入铁氰化钾溶液
(甲)0.1 mol·L-1AgNO3溶液和铁粉
无色溶液
橙红色沉淀,未观察到蓝色沉淀
(乙)0.1 mol·L-1硝酸酸化的NaNO3溶液(pH≈2)和铁粉
绿色
蓝色沉淀
(1)假设2:____________________________(补充完整)。
(2)甲中产生的“橙红色沉淀”是一种银盐,它的化学式可能是_________________。
(3)根据上述实验可得出结论:常温下Fe和AgNO3溶液反应极慢,Fe2+来自______________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
实验二 探究Fe3+的来源
对照实验:取两支试管标记丙、丁,分别加入2 mL 0.1 mol·L-1新制的FeSO4溶液,再在丙试管滴加10滴0.1 mol·L-1AgNO3溶液;在丁试管中滴加10滴硝酸酸化的0.1 mol·L-1NaNO3溶液(pH≈2)。充分反应后,向上层清液中滴加KSCN溶液,实验现象如下表所示。
试剂
溶液颜色
加入硫氰化钾溶液
(丙)0.1 mol·L-1AgNO3溶液和新制FeSO4溶液
黄色,伴有少量黑色颗粒
深红色溶液,伴有白色沉淀
(丁)0.1 mol·L-1硝酸酸化的NaNO3溶液(pH≈2)和新制FeSO4溶液
浅绿色
极浅红色
(4)丙中产生的黑色颗粒是__________________________