题目内容
【题目】某混合物A,含有Al2(SO4)3、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的变化。
请回答下列问题。
(1)B、C、D、E 4种物质的化学式为:
B____________、C____________、D____________、E____________。
(2)沉淀F与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________。
沉淀E与稀硫酸反应的离子方程为____________________________________。
溶液G与过量稀氨水反应的化学方程为________________________________。
【答案】 Al2O3 Fe2O3 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O Al(OH)3+3H+=Al3+ +3H2O Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
【解析】本题考查无机推断,Al2(SO4)3溶于水,Al2O3和Fe2O3是不溶于水的物质,因此A中加水,过滤,沉淀F为Al2O3和Fe2O3的混合物,溶液G为Al2(SO4)3,氧化铝属于两性氧化物,Fe2O3属于碱性氧化物,因此F中加入NaOH发生Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,然后过滤,沉淀C为Fe2O3,溶液D为NaAlO2,溶液G中加入过量的稀氨水,发生Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,沉淀E为Al(OH)3,氢氧化铝不稳定受热分解为Al2O3,即B为Al2O3, (1)根据上述分析,B为Al2O3,C为Fe2O3,D为NaAlO2,E为Al(OH)3;(2)沉淀F为氧化铝和氧化铁的混合物,氧化铁属于碱性氧化物,不与NaOH反应,氧化铝属于两性氧化物,与NaOH反应:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;氢氧化铝为两性氢氧化物,与硫酸反应的离子反应方程式为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;硫酸铝与过量氨水的反应化学方程式为Al2(SO4)+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4。
【题目】为探究FeCl3溶液中的离子平衡和离子反应,某小组同学进行了如下实验。
(1)配制50 mL 1.0 mol·L1的FeCl3溶液,测其pH约为0.7,即c(H+) = 0.2 mol·L1。
①用化学用语解释FeCl3溶液呈酸性的原因:。
②下列实验方案中,能使FeCl3溶液pH升高的是(填字母序号)。
a.加水稀释 b. 加入FeCl3固体
c.滴加浓KSCN溶液 d. 加入NaHCO3固体
(2)小组同学利用上述FeCl3溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如下:
操作 | 现象 |
向反应瓶中加入6.5 g锌粉,然后加入50 mL 1.0 mol·L1的FeCl3溶液,搅拌 | 溶液温度迅速上升,稍后出现红褐色沉淀,同时出现少量气泡;反应一段时间后静置,上层溶液为浅绿色,反应瓶底部有黑色固体 |
收集检验反应过程中产生的气体 | 集气管口靠近火焰,有爆鸣声 |
已知:Zn的性质与Al相似,能发生反应:Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2 ↑
① 结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因:。
② 用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因:。
③ 分离出黑色固体,经下列实验证实了其中含有的主要物质。
i. 黑色固体可以被磁铁吸引;
ii. 向黑色固体中加入足量的NaOH溶液,产生气泡;
iii. 将ii中剩余固体用蒸馏水洗涤后,加入稀盐酸,产生大量气泡;
iv. 向iii反应后的溶液中滴加KSCN溶液,无变化。
a. 黑色固体中一定含有的物质是。
b. 小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有Fe3O4 , 理由是。
(3)为进一步探究上述1.0 mol·L1 FeCl3溶液中Fe3+和H+氧化性的相对强弱,继续实验并观察到反应开始时现象如下:
操作 | 现象 |
将5 mL 1.0 mol·L1的FeCl3溶液与0.65 g锌粉混合 | 溶液温度迅速上升,开始时几乎没有气泡 |
将与0.65 g锌粉混合 | 溶液中立即产生大量气泡 |
小组同学得出结论:在1.0 mol·L1 FeCl3溶液中,Fe3+的氧化性比H+更强。