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教师提醒:它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
提出猜想:红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe2O3
③只有Fe(OH)3④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu、Fe2O3的混合物 ⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物
资料获悉:(1)2Fe(OH)3
| ||
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
探究思路:利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成.
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
实验探究:
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图1进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图2在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
| 反应前 | 反应后 | |
| Ⅰ 组 |
玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g |
| Ⅱ 组 |
洗气瓶和所盛溶液 的总质量为180.0g |
洗气瓶和瓶中物质 的总质量为183.1g |
(1)在装置A中先通CO气体的作用是
(2)应该选择
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
反思评价:戊同学指出:从环保角度,图2装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?
拓展延伸:有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?
环节一:理论推测
部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2+氧化为Fe3+,他们思考的依据是
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+,还有同学认为Br2能将Fe2+氧化为Fe3+而I2不能.他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱.
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10mL 稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验.
实验1:
| 试管 | 操作 | 现象 |
| ① | 先向试管中加入2mL FeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管 | 溶液为黄色 |
| ② | 先向试管中加入2mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管 | 溶液为黄色 |
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论.请你帮助同学乙完成实验:
实验2:
| 操作 | 应该观察到的现象 |
可能1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色.
可能2:
实验3:进行实验以确定可能的原因.
| 操作 | 现象 |
| 向试管②所得溶液中继续加入0.5mLCCl4,充分振荡,静置一段时间后.取出上层溶液,滴加KSCN 溶液 | 静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN 溶液后,出现浅红色 |
实验4:
| 操作 | 现象 |
| 向另一支试管中加入2mL FeCl2溶液,滴加0.5mL碘水后,再加入0.5mL 乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后.取出下层溶液,滴加KSCN 溶液 | 静置后,上层液为紫色,下层液几乎无色;下层溶液滴加KSCN溶液后,没有出现浅红色 |
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小.
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+ 的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因:
某化学研究性学习小组探讨Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应,请你一起参与并协助他们完成实验。
⑴提出猜想:
甲同学认为发生氧化还原反应,其反应方程式为 ;
乙同学认为发生双水解反应,其反应方程式为2Fe3++3SO32-+6H2O=2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3; ……
⑵实验验证:
丙同学设计了下列实验来探究反应的可能性。
①为了检验所用Na2SO3是否变质,应选用的试剂是 。
②取5mLFeCl3溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3溶液至过量,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色(无气泡产生,也无沉淀生成)。
③将②溶液分成两等份,其中一份加入稀盐酸至过量,再加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成;另一份滴入几滴KSCN溶液,溶液变成血红色。
⑶得出结论:
①根据丙同学的实验得出的结论是: ;
②实验③中溶液变成血红色的离子方程式为 。
⑷拓展探究:
①丁同学在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的离子方程式是 。
②从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看到,二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大,其可能的原因除SO32-水解能力较CO32-小外,还有 。
查看习题详情和答案>>(12分)某化学研究性学习小组探讨Fe3+和SO32—之间发生怎样的反应,请你一起参与并协助他们完成实验。
(1)提出猜想:
甲同学认为发生氧化还原反应,其反应方程式为 ;
乙同学认为发生双水解反应,其反应方程式为2Fe3++3SO32—+6H2O=2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3; ……
(2)实验验证:
丙同学设计了下列实验来探究反应的可能性。
①为了检验所用Na2SO3是否变质,应选用的试剂是 。
②取5mLFeCl3溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3溶液至过量,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色(无气泡产生,也无沉淀生成)。
③将②溶液分成两等份,其中一份加入稀盐酸至过量,再加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成;另一份滴入几滴KSCN溶液,溶液变成血红色。
(3)得出结论:
①根据丙同学的实验得出的结论是: ;
②实验③中溶液变成血红色的离子方程式为 。
(4)拓展探究:
①丁同学在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的离子方程式是 。
②从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看到,二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大,其可能的原因除SO32-水解能力较CO32-小外,还有 。
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某化学研究性学习小组探讨Fe3+和
之间发生怎样的反应,请你一起参与并协助他们完成实验。(1)提出猜想:
甲同学认为发生氧化还原反应,其反应方程式为____________________________________。
乙同学认为发生双水解反应,其反应方程式为2Fe3++3
+6H2O===2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3。
……
(2)实验验证:
丙同学设计了下列实验来探究反应的可能性。
①为了检验所用Na2SO3是否变质,应选用的试剂是___ _____。
②取5 mL FeCl3溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3溶液至过量,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色(无气泡产生,也无沉淀生成)。
③将②溶液分成两等份,其中一份加入稀盐酸至过量,再加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成;另一份滴入几滴KSCN溶液,溶液变成血红色。
(3)得出结论:
①根据丙同学的实验得出的结论是:________________ ____________。
②实验③中溶液变成血红色的有关离子方程式为_________ ____。
(4)拓展探究:
①丁同学在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的离子方程式是________ __________________。
②从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看到,两者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大,其可能的原因除
水解能力较
小外,还有_ _______。