题目内容
【题目】某兴趣小组发现铁钉生锈需要几天的时间,询问老师如何加快铁钉生锈的速度。
老师说氯化物可能加快铁钉生锈的速度。
【提出问题】氯化物对铁钉生锈有怎样的影响?
【查阅资料】
ⅰ.NaCl、CaCl2、CuCl2等由氯离子与金属离子构成的盐属于氯化物。
ⅱ.铜能与氧气反应,生成黑色的CuO。
ⅲ.CuO能与稀硫酸发生反应:CuO + H2SO4 ==== CuSO4 + H2O。
【进行实验、分析解释、获得结论】
实验1:探究氯化物对铁钉生锈速度的影响。
(1)对比实验①②③可以得到的结论是_________。
(2)小组同学认为,试管④中的红色沉淀可能是铁锈,也可能是铜。他们认为红色沉淀可能是铜的理由是__________(用化学方程式解释)。
实验2:探究试管④中红色沉淀的物质组成。
实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 取出试管④中的铁钉,过滤剩余物,洗涤滤纸上的物质 | 固体为红色 |
Ⅱ | 将步骤Ⅰ所得红色固体加入试管中,再向试管中加入足量的___________ | 红色固体大部分溶解,溶液变为黄色 |
Ⅲ | 将步骤Ⅱ所得混合物过滤,洗涤、干燥滤纸上的固体后,置于石棉网上充分加热 | 红色固体变黑 |
Ⅳ | 向试管中加入步骤Ⅲ所得黑色固体,再加入足量稀硫酸 | 黑色固体全部溶解,溶液变为蓝色 |
(3)步骤Ⅱ中所加入的试剂是_________。
(4)步骤Ⅲ、Ⅳ的实验目的是_________。
(5)由实验2可得出结论:试管④中红色沉淀的物质组成是_________。
【反思与评价】
(6)结合实验1、2的结论,对于“氯化物对铁钉生锈速度的影响”,小组同学提出了进一步的假设:__。
【答案】 氯化物能加快铁钉生锈的速率 CuCl2 + Fe FeCl2 + Cu 稀盐酸或稀硫酸 略 检验红色沉淀中是否含有铜 Cu和Fe2O3 当氯化物能与铁钉反应(置换生成金属)时,可能加快铁钉生锈速度(或其它合理答案)
【解析】(1)由题可知,铁在蒸馏水中的生锈速度比在氯化物溶液中的生锈速度慢,故可以说明氯化物能加快铁钉生锈的速率;
(2)铁的活动性比铜强,故铁可能与氯化铜反应,生成红色的铜和氯化亚铁,反应方程式为CuCl2 + Fe FeCl2 + Cu;
(3)向固体中加入某种物质后生成黄色的溶液,说明有三价铁离子生成,故固体应该含有氧化铁,加入的物质为酸,是稀盐酸或稀硫酸
(4)步骤Ⅲ、Ⅳ的实验目的是为了检验红色沉淀中是否含有铜
(5)验2中红色固体大部分溶解,溶液变为黄色,说明溶液中有氧化铁和铜;
(6)题中给的氯化物两种不与铁反应,一种能与铁反应,故可能的假设是当氯化物能与铁钉反应(置换生成金属)时,可能加快铁钉生锈速度。