题目内容

2.现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验.
甲同学向1mol•L-1氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液;
乙同学直接加热煮沸饱和FeCl3溶液;
丙同学向25ml沸水中逐滴加入1~2mL FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热. 试回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是丙;他的操作中涉及到的化学反应方程式为FeCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作及现象是用激光笔照射,有一条明亮的光路,则有胶体生成
①将其装入U形管内,用石墨作电极,接通直流电,通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深,这表明Fe(OH)3胶粒带正电荷,这种现象称为胶体的电泳.
②向其中滴加稀硫酸至过量,产生的现象是先生成红褐色沉淀,后溶解变为黄色溶液.
(3)提纯此分散系的方法叫渗析,要保证全部的杂质分子和离子完全除去,实验中必须多次更换水或放入流动水中,直至检验不到氯离子.

分析 (1)制备氢氧化铁胶体的方法:向25ml沸水中逐滴加入1~2mL FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热;
(2)只有胶体具有丁达尔效应,可以验证胶体的产生;胶体的电泳实验证明了胶体胶粒是带电的;
(3)胶粒不能透过半透膜,离子可以透过半透膜,可用渗析的方法分离.

解答 解:(1)甲同学向1mol•L-氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液,会发生复分解反应生成红褐色沉淀,乙同学直接加热饱和FeCl3溶液,三价铁会水解生成红褐色沉淀,制备氢氧化铁胶体的方法:向25ml沸水中逐滴加入1~2mL FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,原理是:FeCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3(胶体)+3HCl,
故答案为:丙;FeCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3(胶体)+3HCl;
(2)胶体具有丁达尔效应:当光束通过胶体时,从侧面观察到一条光亮的“通路”,胶体具有电泳性质,电泳实验证明了胶体胶粒带点,胶粒向负极移动,说明Fe(OH)3胶粒带正电,胶体遇电解质发生聚沉,氢氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,故答案为:用激光笔照射,有一条明亮的光路,则有胶体生成;Fe(OH)3胶粒带正电荷;胶体的电泳;先生成红褐色沉淀,后溶解变为黄色溶液;
(3)胶粒不能透过半透膜,离子可以透过半透膜,可用渗析的方法分离,要保证全部的杂质分子和离子完全除去,实验中必须多次更换水或放入流动水中,直至检验不到氯离子,故答案为:渗析;多次更换水或放入流动水中,直至检验不到氯离子.

点评 本题考查制备实验方案的设计,涉及胶体的制备、性质,题目难度不大,易错点为胶体的制备,本题重点把握胶体的制备.

练习册系列答案
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17.某同学利用右图所示装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质.
(1)试管中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4 +4H2
(2)该同学欲确定反应一段时间后试管中固体物质的成分,设计了如下方案:
①待试管冷却,取其中固体少许溶于稀盐酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红,则试管中固体是(只有一个选项符合题意)A,若溶液未变红,则试管中固体是(只有一个选项符合题意)C.
A.一定有Fe3O4,可能有Fe    
B.只有Fe(OH)3
C.一定有Fe3O4和Fe
D.一定有Fe(OH)3,可能有FeE.只有Fe3O4
(3)该同学按上述方案进行了实验,溶液未变红色,原因是2FeCl3+Fe═3FeCl2(用化学方程式表示).
(4)该同学马上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反应.若按图1所示的操作,可观察到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象,请写出与上述现象相关的反应的化学方程式FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(5)一段时间后,该同学发现(3)中未变红的溶液变成红色.由此可知,实验室FeCl2溶液需现用现配制的原因是FeCl2易被空气中的氧气氧化为FeCl3而变质,并且配制时应加入少量铁粉.
(6)乙同学为了获得持久白色的Fe(OH)2沉淀,准备用图2所示装置,用煮沸的蒸馏水配制的NaOH溶液与新制的FeSO4溶液反应.反应开始时,打开止水夹的目的是用产生的氢气排尽试管A、B中的空气;一段时间后,关闭止水夹,在试管B(填“A”或“B”)中观察到白色的Fe(OH)2
7.某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用如图所示的装置进行实验:

请回答下列问题:
(1)B是用来收集实验中产生气体的装置,但未将导管画全,请将装置图补充完整.
(2)实验中他们取6.4g铜片和12mL18mol•L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应停止,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组中的同学认为还有一定量的硫酸剩余.
①写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;;
实验中若有m g铜参加了反应,则有$\frac{m}{64}$mol硫酸被还原,电子转移数目为$\frac{m}{32}$NA
②下列试剂中,能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的是D(填写字母编号).
A.硫酸钠溶液      B.氯化钡溶液      C.银粉        D.碳酸钠溶液
③为什么有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解?你认为的原因是稀硫酸不与铜反应.
(3)为了测定消耗硫酸的物质的量,该兴趣小组设计了两个实验方案:
方案一:将装置A产生的气体缓缓通过已称量过的装有碱石灰的干燥管,反应停止后再次称量,两次质量差即是吸收的二氧化硫.
方案二:将装置A产生的气体缓缓通入足量的用硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,称得沉淀的质量即是二氧化硫转化为硫酸钡沉淀的质量.
实际上,方案一、二均不可取.
方案一产生的气体中含有水蒸气,使干燥管增重偏大;也可能由于烧瓶中的二氧化硫不能完全排出,使干燥管增重偏小.
方案二:由于高锰酸钾溶液中起酸化作用的硫酸与氯化钡溶液反应,使测定消耗硫酸的物质的量结果偏大.

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