Question

某学习小组研究溶液中Fe²⁺的稳定性，进行如下实验，观察，记录结果。

实验Ⅰ

物质	0 min	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(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液pH小于FeSO₄的原因是________________（用化学用语表示）。溶液的稳定性：FeSO₄_______(NH₄)₂Fe(SO₄)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(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液中的NH₄⁺保护了Fe²⁺，因为NH₄⁺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________________________, 滴加__________________，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0.80 mol·L^－1 pH为1、2、3、4的FeSO₄溶液，观察，发现pH＝1的FeSO₄溶液长时间无明显变化，pH越大，FeSO₄溶液变黄的时间越短。

资料显示：亚铁盐溶液中存在反应4Fe²⁺＋O₂＋10H₂O 4Fe(OH)₃＋8H⁺

由实验III，乙同学可得出实验的结论是____________，原因是______________________。

（4）进一步研究在水溶液中Fe²⁺的氧化机理。测定同浓度FeSO₄溶液在不同pH条件下，Fe²⁺的氧化速率与时间的关系如图（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Fe²⁺稳定性的措施有_________________。

（6）向溶液中加入一定量H₂O₂氧化Fe^2＋。为确定加入H₂O₂的量，需先用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定滤液中的Fe^2＋，离子方程式如下：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O

①在向滴定管注入K₂Cr₂O₇标准溶液前，滴定管需要检漏、_________ 和_______________。

②若滴定xmL滤液中的Fe^2＋，消耗amol·L^—1K₂Cr₂O₇标准溶液bmL，则滤液中c(Fe^2＋)= ___________mol·L^-1

Answer

NH4+＋H2ONH3·H2O＋H+ ＜ 取2 mL pH＝4.0的0.80 mol·L－1 FeSO4溶液 加2滴0.01 mol·L－1 KSCN溶液 溶液pH越小，Fe2+越稳定 溶液中存在平衡4Fe2+＋O2＋10H2O 4Fe(OH)3＋8H+， c（H+）大，对平衡的抑制作用强，Fe2+更稳定 生成的Fe(OH)3对反应有催化作用 加一定量的酸 密封保存 用蒸馏水洗涤、用重铬酸钾溶液洗涤2-3次 6ab/x

【解析】(1)(NH4)2Fe(SO4)2溶液和FeSO4中的Fe2+浓度相同，但中(NH4)2Fe(SO4)2含有浓度较高的NH4+，NH4+水解显酸性，导致(NH4)2Fe(SO4)2中的pH更小；通过表格中的颜色变化可知(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe2+被氧化的速率更慢，即溶液的稳定性：FeSO4＜(NH4)2Fe(SO4)2，故答案为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+；＜；

(2)由于是要验证两溶液的稳定性差异是否是由于(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保护了Fe2+导致，根据控制变量法可知，应除了让NH4+这个影响因素外的其它影响因素均保持一致，故应取2 mL pH=4.0的0.80 mol•L-1 FeSO4溶液于试管中，加2滴0.01 mol•L-1 KSCN溶液，过若观察到的现象与实验Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液现象相同，则说明上述猜想不正确，故答案为：取2 mL pH=4.0的0.80 mol•L-1 FeSO4溶液；加2滴0.01 mol•L-1 KSCN溶液；

(3)由实验Ⅲ可知，溶液的pH越小，溶液的酸性越强，则Fe2+越稳定；亚铁盐溶液中存在反应4Fe2++O2+10H2O⇌4Fe(OH)3+8H+，溶液的pH越小，则氢离子浓度越大，平衡左移，则Fe2+的氧化被抑制，故答案为：溶液pH越小，Fe2+越稳定；溶液中存在平衡4Fe2++O2+10H2O⇌4Fe(OH)3+8H+，c(H+)大，对平衡的抑制作用强，Fe2+更稳定；

(4)影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂，而同一条曲线上的浓度FeSO4溶液相同，且应随着反应的进行，Fe2+的浓度减小，故不是浓度对反应速率的影响；而此反应为溶液中的反应，故压强对此反应速率无影响；而此反应中温度不变，故能影响反应速率的只有催化剂，故唯一的可能原因是生成的Fe(OH)3对反应有催化作用，故答案为：生成的Fe(OH)3对反应有催化作用；

(5)根据上述实验可知，加入一定量的酸会抑制Fe2+的氧化，或是隔绝空气密封保存，故答案为：加入一定量的酸，密封保存；

(6)①滴定管在使用前要检漏、洗涤、用K2Cr2O7标准溶液润洗2-3次，如果不检漏或洗涤、润洗，会导致使用滴定管中液体体积偏大，测量溶液浓度偏大；故答案为：用蒸馏水洗净；用K2Cr2O7标准溶液润洗2-3次；

②根据Fe2+和K2Cr2O7之间的关系式：Cr2O72-～6Fe2+得c(Fe2+)=×6mol/L=mol/L；故答案为： 。