题目内容
铁的化学性质比较活泼,能与氧气、酸、CuSO4溶液等多种物质发生化学反应。化学兴趣小组在课外资料中发现,铁和Fe2O3在高温条件下竟然也能发生化学反应。
(提出问题)
铁和Fe2O3反应的产物是什么?
(查阅资料)
①FeO、Fe2O3、Fe3O4中,Fe2O3是红棕色,其余是黑色;FeO在空气中会很快被氧化成Fe2O3;Fe3O4有磁性。②二氧化碳可用作该反应的保护气。③铁的氧化物都能与酸溶液反应。
(猜想与假设)
根据质量守恒定律,请你猜想铁和Fe2O3反应的产物:
①有FeO;②只有Fe3O4;③______。
(进行实验)
(1)按如图装好药品(铁粉过量),连好仪器(装入药品前已检查装置的气密性)。
(2)轻推注射器活塞通入二氧化碳,估计玻璃管里空气______,停止通入二氧化碳。
(3)点燃酒精喷灯加热药品,等到固体粉末全部变黑,再熄灭酒精喷灯。
(4)当长柄V形玻璃管冷却至室温时,检验黑色粉末成分。检验过程如下(请填写表格中的空白):
检验操作及现象 | 检验结果 | |
a | 黑色粉末暴露在空气中不变化 | 黑色粉末中一定没有 ______ |
b | 用磁铁靠近,黑色粉末能完全被吸引 | 黑色粉末中一定含有铁和 ______ |
c | 取少量的黑色粉末装入试管,滴加足量的 ______ 溶液,出现红色固体,充分反应后仍残留少许黑色粉末 | 确认猜想 ______ 正确 |
(探究结论)
铁和Fe2O3能发生化合反应,有关的化学方程式是______。
(反思评价)
本实验中的保护气,既能用二氧化碳气体,也能用______。
化学兴趣小组探究金属的性质时,将一段去除氧化膜的镁条,放入一定量的稀盐酸中,有气泡产生,充分反应后静置,发现试管中有灰白色沉淀。写出产生气泡的反应化学方程式______。
(提出问题)灰白色沉淀是什么物质?
(猜想假设)①小华认为灰白色沉淀为碳酸镁(MgCO3),其他同学认为不需要实验就能否定小华的猜想,理由是_____________________。
②小宇认为由于反应后氯化镁的生成量偏多,灰白色沉淀为不能再溶解的氯化镁固体。
③小彤认为灰白色沉淀为__________________。
(实验探究1)
实验操作 | 现象 | 结论 |
①取试管中的上层清液,加入适量的氯化镁固体 | 氯化镁固体__(选填“溶解”或“不溶解”) | 小宇猜想错误 |
②取适量白色沉淀加入足量稀盐酸中 | 没有气泡冒出 | 小彤猜想错误 |
基于以上探究与分析,原有猜想均遭到了否定。
(查阅资料)
HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓,AgCl是一种白色沉淀。氯化氢是酸性气体,能使蓝色石蕊试纸变红。进行
(实验探究2)
他们又另取灰白色沉淀放入试管中加热,将蘸有硝酸银溶液的玻璃棒伸入试管内,玻璃棒上的溶液出现白色浑浊,证明产生了__气体。如何检验这种气体_______(实验步骤、现象、结论)。
同学们请教老师后得知,足量的镁与稀盐酸反应时,溶液会经历从酸性到碱性且碱性逐步增强的过程,从而生成了碱式氯化镁沉淀。据文献介绍,碱式氯化镁存在多种组成结构,化学通式可表示为Mgx(OH)yClz•mH2O(其中2x﹣y﹣z=0,0≤m≤6)。
(反思拓展)
(1)做镁与稀盐酸反应的实验时,为了不让试管中出现灰白色沉淀,镁条的用量_______。
(2)铁片和铜片放入稀硫酸中产生的现象也不相同,据此推测出铁的活动性比铜_____。