题目内容

【题目】三氯化铁(FeCl3)用于金属蚀刻等。化学兴趣小组想把铁燃烧产物转化成FeCl3。 请根据装置如图回答问题:

(1)写出铁在氧气中燃烧的化学方程式____。

探究一:铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射?

(查阅资料)

物质

镁条

含碳0.05%的铁丝

含碳0.2%的铁丝

含碳0.6%的铁丝

燃烧时

的现象

剧烈燃烧,发白光,无火星

剧烈燃烧

极少火星

剧烈燃烧

少量火星

大量火星

(2)由上表可知铁丝燃烧能否产生火星与该物质____有关。

探究二:铁丝燃烧时溅落的黑色物质的成分

(查阅资料)Fe3O4能与稀盐酸反应生成可溶于水的FeCl2和FeCl3,溶液呈黄色。反应的方程式为:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O。

(实验探究)将溅落的黑色物质碾碎,加入足量稀盐酸。

(3)观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成黄色,同时有气泡生成,写出产生气泡的化学方程式____。

(实验结论)

(4)由以上现象可得,铁燃烧时溅落的黑色物质含有____。

(5)反应完全后,发现还有固体残渣,你认为该残渣可能是____。

探究三:三氯化铁的制取与应用

(查阅资料)①通入Cl2可将FeCl2溶液转化成FeCl3溶液。

②废铜电路板上的铜与FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2。

③FeCl3能使KSCN溶液变红色,而FeCl2与CuCl2不能。

将探究二所得剩余物,通过分步实验,操作过程中氯化铁的质量变化如图16:

(6)操作Ⅰ可除去固体残渣,该操作的名称是____。

(7)通过操作Ⅱ,氯化铁的质量增加的原因是____(用化学方程式来表示)。

(8) 通过操作Ⅲ,得到d溶液,检验d溶液中是否还含有氯化铁的方法是____。

【答案】【答题空1】3Fe+2O2Fe3O4 含碳量高低 【答题空3】Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 【答题空4】Fe、Fe3O4(Fe、FeO·Fe2O3) C或碳 过滤 【答题空7】2FeCl2+Cl2=2FeCl3 【答题空8】取样加入几滴KSCN溶液,若溶液变红色,则说明含有FeCl3

【解析】

(1)铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁;化学方程式:3Fe+2O2Fe3O4;

(2)由表格中铁丝的含碳量以及产生火星的程度可知,铁丝燃烧能否产生火星与该物质的含碳量高低有关;

(3)黑色固体逐渐溶解,溶液变成黄色,同时有气泡生成,产生气泡的过程是其中的铁与盐酸反应生成了氯化亚铁和氢气;化学方程式:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;

(4)黑色固体逐渐溶解,溶液变成黄色,说明黑色固体中含有四氧化三铁,有气泡生成,说明黑色固体中含有铁;化学式为:Fe、Fe3O4;

(5)铁丝中有少量的单质碳,与酸不反应,所以反应完全后的固体残渣可能是碳;

(6)操作Ⅰ可除去液体中的固体残渣,该操作是过滤;

(7)因为Cl2可将FeCl2溶液转化成FeCl3溶液,所以通过操作Ⅱ,氯化铁的质量增加;化学方程式:2FeCl2+Cl2=2FeCl3;

(8)因为FeCl3能使KSCN溶液变红色,而FeCl2与CuCl2不能,所以检验d溶液中是否还含有氯化铁的方法是取样加入几滴KSCN溶液,若溶液变红色,则说明含有FeCl3。

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