某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究FeCl
3溶液和Na
2S溶液的反應(yīng)原理。已知:
①Fe
2S
3和FeS均為黑色、不溶于水、能溶于酸的固體,F(xiàn)e
2S
3固體常溫下易轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色。
②K
sp近似數(shù)據(jù):Fe(OH)
3為10
-39,F(xiàn)e
2S
3為10
-88,F(xiàn)eS為10
-19。
(1)Na
2S的電子式為
;常溫下,0.1mol?L
-1Na
2S溶液pH=13的原因是
S2-+H2O?HS-+OH-
S2-+H2O?HS-+OH-
(用離子方程式表示),該溶液中水的電離程度是相同溫度下純水的
106
106
倍。
(2)配制FeCl
3溶液時(shí),先將FeCl
3?6H
2O晶體溶于濃鹽酸,再稀釋至指定濃度。結(jié)合平衡移動(dòng)原理明濃鹽酸的作用
Fe3+在水中存在水解平衡:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入鹽酸,c(H+) 升高,水解平衡逆向移動(dòng),抑制Fe3+水解,防止溶液出現(xiàn)渾濁
Fe3+在水中存在水解平衡:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入鹽酸,c(H+) 升高,水解平衡逆向移動(dòng),抑制Fe3+水解,防止溶液出現(xiàn)渾濁
。
學(xué)習(xí)小組嘗試結(jié)合相關(guān)原理預(yù)測(cè)產(chǎn)物。
(3)甲同學(xué)依據(jù)酸堿理論的相關(guān)知識(shí)預(yù)測(cè)FeCl
3與Na
2S可能發(fā)生雙水解生成Fe(OH)
3,則該反應(yīng)的離子方程式可以表示為
2Fe3++3H2O+3S2-=2Fe(OH)3↓+3H2S↑
2Fe3++3H2O+3S2-=2Fe(OH)3↓+3H2S↑
。
(4)乙同學(xué)依據(jù)難溶電解質(zhì)的溶解平衡理論的相關(guān)知識(shí)預(yù)測(cè)反應(yīng)主要產(chǎn)生Fe
3S
3而不是Fe(OH)
3。理由是
Fe3S3的Ksp遠(yuǎn)小于Fe(OH)3的Ksp,F(xiàn)e3S3更難溶,更容易生成
Fe3S3的Ksp遠(yuǎn)小于Fe(OH)3的Ksp,F(xiàn)e3S3更難溶,更容易生成
。
(5)丙同學(xué)依據(jù)氧化還原反應(yīng)理論的相關(guān)知識(shí)預(yù)測(cè)FeCl
3溶液與Na
2S溶液反應(yīng)可生成FeS和S的混合物,則反應(yīng)的離子方程式為
2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓
2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓
。
學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究反應(yīng)生成沉淀物的成分。
實(shí)驗(yàn)一:
?
實(shí)驗(yàn)二:
?
(6)乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明試管①中黑色物質(zhì)含有Fe
2S
3,該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作為
將試管中沉淀過(guò)濾出,沉淀置于室溫下能變?yōu)辄S綠色,說(shuō)明含有Fe2S3
將試管中沉淀過(guò)濾出,沉淀置于室溫下能變?yōu)辄S綠色,說(shuō)明含有Fe2S3
。
(7)丙同學(xué)將試管②中黑色沉淀過(guò)濾洗滌后溶解于稀硫酸,獲得淡黃色懸濁液并聞到臭雞蛋氣味,判斷沉淀為FeS和S的混合物,但甲同學(xué)認(rèn)為此判斷不合理,請(qǐng)說(shuō)明理由:
Fe2S3溶于稀硫酸也會(huì)生成H2S,出現(xiàn)臭雞蛋氣味,H2S和溶解后產(chǎn)生的Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成S,也會(huì)出現(xiàn)淡黃色懸濁液
Fe2S3溶于稀硫酸也會(huì)生成H2S,出現(xiàn)臭雞蛋氣味,H2S和溶解后產(chǎn)生的Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成S,也會(huì)出現(xiàn)淡黃色懸濁液
。
(8)由上述實(shí)驗(yàn)可知,F(xiàn)eCl
3溶液和Na
2S溶液間可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)也可發(fā)生氧化還原反應(yīng)且反應(yīng)的產(chǎn)物、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象與
反應(yīng)物的用量
反應(yīng)物的用量
等有關(guān)(寫(xiě)出一條即可)。