Question

【題目】某小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，研究亞鐵鹽與H2O2溶液的反應(yīng)。

【實(shí)驗(yàn)I】試劑：酸化的0.5mol·L-1 FeSO4溶液(pH =0.2)，5%H2O2溶液（pH=5)。

操作	現(xiàn)象
取2mL上述FeSO4溶液于試管中，加入5滴5%H2O2溶液	溶液立即變?yōu)樽攸S色，稍后，產(chǎn)生氣泡。測(cè)得反應(yīng)后溶液pH = 0.9
向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液	溶液變紅

（1）上述實(shí)驗(yàn)中H2O2溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式是________________________。

（2）產(chǎn)生氣泡的原因是______________________。

【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】試劑：未酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)，5% H2O2溶液(pH=5)

操作	現(xiàn)象
取2mL5%H2O2溶液于試管中， 加入5滴上述FeSO4溶液，	溶液立即變?yōu)樽攸S色，產(chǎn)生大量氣泡，并放熱，反應(yīng)混合物顏色加深且有渾濁。測(cè)得反應(yīng)后溶液pH =1.4

（3）將上述混合物分離，得到棕黃色沉淀和紅褐色膠體。取部分棕黃色沉淀洗凈，加4 mol·L-1鹽酸，沉淀溶解得到黃色溶液。初步判斷該沉淀中含有Fe2O3，經(jīng)檢驗(yàn)還含有SO42-。檢驗(yàn)棕黃色沉淀中SO42-的方法是_______________。

（4）對(duì)于生成紅褐色膠體的原因，提出兩種假設(shè)：

ⅰ.H2O2溶液氧化Fe2+消耗H+

ii. Fe2+氧化的產(chǎn)物發(fā)生了水解

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ記錄否定假設(shè)ⅰ，理由是____________________。

②實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)ⅱ: 取__________溶液，加熱，溶液變?yōu)榧t褐色，pH下降，證明假設(shè)ii成立。

（5）將FeSO4溶液加入H2O2溶液后，產(chǎn)生紅褐色膠體，反應(yīng)的離子方程式是_________________。

【實(shí)驗(yàn)Ⅲ】若用FeCl2溶液替代FeSO4溶液，其余操作與實(shí)驗(yàn)Ⅱ相同，除了產(chǎn)生與Ⅱ相同的現(xiàn)象外，還生成刺激性氣味氣體，該氣體能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅但不褪色。

（6）產(chǎn)生刺激性氣味氣體的原因是___________________。

（7）由實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ、Ⅲ可知，亞鐵鹽與H2O2反應(yīng)的現(xiàn)象與______________(至少寫(xiě)兩點(diǎn))有關(guān)。

Answer 1

【答案】 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3+催化下H2O2分解產(chǎn)生O2 (或用化學(xué)方程式表示) 取加入鹽酸后的黃色溶液少許于試管中，加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明棕黃色沉淀中含有SO42- 反應(yīng)后溶液的pH降低 Fe2(SO4)3 2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3(膠體)+4H+ H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)，產(chǎn)生的HCl受熱揮發(fā) pH、陰離子種類、溫度、反應(yīng)物用量

【解析】試題分析：取2mL上述FeSO4溶液于試管中，加入5滴5%H2O2溶液，溶液變黃，向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明有+3價(jià)鐵離子生成，產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明有氧氣生成，Fe3+催化下H2O2分解產(chǎn)生，是放熱反應(yīng)O2。

（1）上述實(shí)驗(yàn)中H2O2溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

（2）產(chǎn)生氣泡的原因是Fe3+催化下H2O2分解產(chǎn)生O2。

（3）檢驗(yàn)棕黃色沉淀中SO42-的方法是：取加入鹽酸后的黃色溶液少許于試管中，加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明棕黃色沉淀中含有SO42-。

（4）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ記錄否定假設(shè)ⅰ，理由是反應(yīng)后溶液的pH降低。

②實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)ⅱ: 取Fe2(SO4)3溶液，測(cè)其pH，加熱，溶液變?yōu)榧t褐色，冷卻后測(cè)試發(fā)現(xiàn)pH下降了，證明假設(shè)ii成立。

（5）將FeSO4溶液加入H2O2溶液后，產(chǎn)生紅褐色膠體，反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3(膠體)+4H+。

（6）產(chǎn)生刺激性氣味氣體的原因是H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)， 產(chǎn)生的HCl受熱揮發(fā)。

（7）由實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ、Ⅲ可知，亞鐵鹽與H2O2反應(yīng)的現(xiàn)象與pH、陰離子種類、溫度、反應(yīng)物用量等等有關(guān)。