某学习小组研究溶液中Fe
2+的稳定性,进行如下实验,观察,记录结果.
实验Ⅰ(图1)
物质 | 0min | 1min | 1h | 5h |
FeSO4 | 淡黄色 | 桔红色 | 红色 | 深红色 |
(NH4)2Fe(SO4)2 | 几乎无色 | 淡黄色 | 黄色 | 桔红色 |
(1)上述(NH
4)
2Fe(SO
4)
2溶液pH小于FeSO
4的原因是
(用化学用语表示).溶液的稳定性:
FeSO
4 (NH
4)
2Fe(SO
4)
2(填“>”或“<”).
(2)甲同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异可能是(NH
4)
2Fe(SO
4)
2溶液中的NH
4+保护了Fe
2+,因为NH
4+具有还原性.进行实验Ⅱ,否定了该观点,补全该实验.
操作 | 现象 |
取 ,加 ,观察. | 与实验Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液现象相同. |
(3)乙同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同导致,进行实验Ⅲ:分别配制0.80mol•L
-1 pH为1、2、3、4的FeSO
4溶液,观察,发现pH=1的FeSO
4溶液长时间无明显变化,pH越大,FeSO
4溶液变黄的时间越短.资料显示:亚铁盐溶液中存在反应 4Fe
2++O
2+10H
2O⇌4Fe(OH)
3+8H
+.由实验Ⅲ,乙同学可得出的结论是
,原因是
.
(4)进一步研究在水溶液中Fe
2+的氧化机理.测定同浓度FeSO
4溶液在不同pH条件下,Fe
2+的氧化速率与时间的关系如图2(实验过程中溶液温度几乎无变化).反应初期,氧化速率都逐渐增大的原因可能是
.
(5)综合以上实验,增强Fe
2+稳定性的措施有
.