题目内容
(10分)已知金属镁与氯化铁和氯化铜溶液反应有多种实验假设。甲、乙两位同学分别设计合理实验步骤探究该反应的历程。
提出猜想:
甲:推测镁与氯化铁、氯化铜水解产生中的H+反应,拉动水解平衡生成生成H2。
乙:推测镁应与氯化铁、氯化铜发生氧化还原反应。
结合对试剂的选择两位同学做了如下实验:
实验过程
编号 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
① | 将打磨过的镁条取加入经盐酸酸化的饱和氯化铁溶液,充分反应 | 始终有大量气泡,颜色无明显变化,未见沉淀生成反应完全后取出镁条发现可被磁铁吸引 |
② | 将打磨过的镁条取加入0.1mol/L氯化铁溶液,充分反应 | 有少量气泡,颜色变浅,有红褐色沉淀生成,反应完全后取出镁条发现不能被磁铁吸引 |
根据实验操作,实验现象,甲、乙分别推测解释相应的结论。
(1)写出生成Fe(OH)3胶体的离子方程式:
(2)与甲同学的推测不尽符合的现象是 ,
在实验①③的基础上甲进一步提出猜测:镁与H+反应拉动饱和氯化铁的水解平衡生成Fe(OH)3胶体,故未看到沉淀现象。
要验证甲的进一步猜想,还须补做的实验是
提出你的猜想
(3)乙:根据实验②可推测
(4)结合甲,乙两位同学的推测,你能否谈谈对上述实验事实的认识:
(1)Fe3++H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H+ (1分)
(2)未见沉淀生成 反应后的镁条发现可被磁铁吸引 (各1分)
对反应后的溶液用激光束照射,看是否有明亮的光路即是否能产生丁达尔效应(2分)
根据反应生成大量气泡,则说明镁与H+存在镁拉动氯化铁水解平衡移动的反应,又根据反应后的镁条可被磁铁吸引,说明镁与氯化铁发生氧化还原反应,且最终将Fe3+还原为Fe单质。因此水解和氧化还原反应在镁与饱和氯化铁是竞争反应,同时存在。 (2分)
(3)镁与氯化铁稀溶液只发生了拉动水解平衡的反应,且此条件下生成了Fe(OH)3沉淀。(1分)
(4)镁与浓、稀氯化铁溶液反应的现象机理均有所不同,说明条件对化学反应的重要性,化学研究中必须以实验事实为依据,结合理论分析,创造性的求的新知。 (2分)