题目内容
【题目】有两种金属组成的合金A,在合适的条件下可按下图进行反应(部分产物和水省略),已知F为红褐色沉淀,请回答:
(1)溶液C的溶质主要是____________________(填化学式)。
(2)写出反应②的化学方程式_______________________________________________。描述D变F的实验现象_______________________________________________。
(3)写出反应C→E的离子方程式________________________________________。
【答案】AlCl3、FeCl24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀经灰绿色变为红褐色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】
F为红褐色沉淀,应为Fe(OH)3,则说明合金A中含有Fe,则C中含有FeCl2,E含有 FeCl3;而合金A中另一种金属可与氢氧化钠反应,则应为Al;则A应为Al、Fe的合金,B为NaAlO2,由转化关系可以知道D为Fe(OH)2,据此解答。
合金A,能与氢氧化钠溶液反应,则合金A中含有铝,则B为偏铝酸钠,已知F为红褐色沉淀,则该沉淀为氢氧化铁,所以合金A中含有铁,则C为氯化铝和氯化亚铁,则D为氢氧化亚铁,C中通入氯气,氯化亚铁与氯气反应可生成氯化铁,则E为氯化铝和氯化铁,氯化铝和氯化铁溶液中加入过量的氢氧化钠可生成氢氧化铁和偏铝酸钠。
(1)由上述推断可知,溶液C的溶质主要是AlCl3、FeCl2;正确答案:AlCl3、FeCl2。
(2)反应②是氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的过程,反应的化学方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的现象为:白色沉淀经灰绿色变为红褐色;正确答案:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ; 白色沉淀经灰绿色变为红褐色。
(3) 反应C→E是氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁的过程,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;正确答案:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。
【题目】某同学在做浓硫酸与铜反应的实验过程中,观察到铜片表面变黑,于是对黑色物质的组成进行实验探究。
(1)用如右图所示装置进行实验1。(加热和夹持仪器已略去)
实验1:铜片与浓硫酸反应
操作 | 现象 |
加热到120℃~250℃ | 铜片表面变黑,有大量气体产生,形成墨绿色浊液 |
继续加热至338℃ | 铜片上黑色消失,瓶中出现“白雾”,溶液略带蓝色,瓶底部有较多灰白色沉淀 |
①装置B的作用是________;装置C中盛放的试剂是_______。
②为证明A装置中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,实验操作及现象是___________。
(2)探究实验1中120℃~250℃时所得黑色固体的成分。
【提出猜想】黑色固体中可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一种或几种。
【查阅资料】
资料1:亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,生成红棕色沉淀。
资料2:
CuS | Cu2S |
黑色结晶或粉末 | 灰黑色结晶或粉末 |
难溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水或热的浓盐酸 | 难溶于稀硫酸和浓盐酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水 |
【设计并实施实验】
实验2.探究黑色固体中是否含CuO
操作 | 现象 |
i.取表面附着黑色固体的铜片5片,用清水洗干净,放入盛有10mL试剂A的小烧杯中,搅拌 | 黑色表层脱落,露出光亮的铜片 |
ii.取出铜片,待黑色沉淀沉降 | 上层溶液澄清、无色 |
①试剂A是_________。
②甲认为ii中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是______。
实验3.探究黑色固体中是否含CuS、Cu2S
操作 | 现象 |
i.取实验2中黑色固体少许,加入适量浓氨水,振荡后静置 | 有固体剩余,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色 |
ii.另取实验2中黑色固体少许,加入适量浓盐酸,微热后静置 | 有固体剩余,溶液变成浅绿色 |
【获得结论】由实验2和实验3可得到的结论是:实验1中,120℃~250℃时所得黑色固体中_______。
【实验反思】
分析实验1中338℃时产生现象的原因,同学们认为是较低温度时产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成。已知反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,则黑色固体消失时可能发生的所有反应的化学方程式为_____________。