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某學習小組探究鐵與氯氣的反應途徑及產(chǎn)物。
【問題提出】
(1)資料1:液氯能在鋼瓶中儲存。
資料2:鐵與氯氣在加熱條件下能發(fā)生反應。
資料3:鐵與氯水能反應。實驗:將鐵粉放入氯水中,鐵粉溶解,無氣泡產(chǎn)生。
①經(jīng)檢驗氯水呈酸性,原因是
Cl2+H2O=HCl+HClO
Cl2+H2O=HCl+HClO
(用化學方程式表示)。
②依據(jù)實驗現(xiàn)象,判斷氯水中與Fe反應的微??赡転?
Cl2、ClO-、HClO
Cl2、ClO-、HClO
。
據(jù)此,小組認為Fe與Cl2的反應與溫度、濕度有關,探究如下。
【實驗探究】資料:高于300℃時FeCl3升華
(2)濕潤的Cl2與Fe的反應:
實驗 裝置 操作及現(xiàn)象
菁優(yōu)網(wǎng) 常溫時將鐵絲伸入A中,鐵絲迅速變黑
將紅熱的鐵絲伸入A中,鐵絲劇烈燃燒,產(chǎn)生大量棕黃色煙。
①實驗Ⅰ,向A中加水,經(jīng)檢驗產(chǎn)物中有FeCl2,推測其形成的可能途徑:
途徑一:Fe+Cl2═FeCl2
途徑二:2Fe+3Cl2═2FeCl3,
2FeCl3+Fe=3FeCl2
2FeCl3+Fe=3FeCl2
。
②實驗Ⅱ,
向A中加水,取少量A中溶液,滴入KSCN溶液,溶液變紅
向A中加水,取少量A中溶液,滴入KSCN溶液,溶液變紅
(填操作和現(xiàn)象),A中產(chǎn)物含+3價鐵。
(3)干燥的Cl2與Fe的反應:
實驗 裝置 操作及現(xiàn)象
菁優(yōu)網(wǎng) 常溫時將鐵絲伸入A中,鐵絲慢慢變黑,大量氣體剩余。
將紅熱的鐵絲伸入A中,鐵絲劇烈燃燒,產(chǎn)生大量棕黃色煙。
實驗Ⅲ中有大量Cl2剩余,實驗Ⅳ幾乎無Cl2剩余,原因是
Ⅲ中鐵與氯氣反應產(chǎn)生的氯化物膜覆蓋在鐵絲表面,使鐵與氯氣不能接觸,Ⅳ中反應溫度高,生成的FeCl3升華,鐵與氯氣繼續(xù)接觸反應
Ⅲ中鐵與氯氣反應產(chǎn)生的氯化物膜覆蓋在鐵絲表面,使鐵與氯氣不能接觸,Ⅳ中反應溫度高,生成的FeCl3升華,鐵與氯氣繼續(xù)接觸反應

【答案】Cl2+H2O=HCl+HClO;Cl2、ClO-、HClO;2FeCl3+Fe=3FeCl2;向A中加水,取少量A中溶液,滴入KSCN溶液,溶液變紅;Ⅲ中鐵與氯氣反應產(chǎn)生的氯化物膜覆蓋在鐵絲表面,使鐵與氯氣不能接觸,Ⅳ中反應溫度高,生成的FeCl3升華,鐵與氯氣繼續(xù)接觸反應
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:155引用:2難度:0.5
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    發(fā)布:2024/11/17 13:0:1組卷:344引用:7難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.某同學用圖示裝置進行鐵和稀硝酸反應的實驗并進行相關的實驗探究.
    a.向廣口瓶內(nèi)注入足量熱NaOH溶液,將盛有一定質(zhì)量的純鐵粉的小燒杯放入瓶中.
    b.關閉止水夾,點燃紅磷,伸入瓶中,塞好膠塞.
    c.待紅磷充分燃燒,一段時間后打開分液漏斗旋塞,向燒杯中緩慢滴入一定量的4mol?L-1的稀硝酸,鐵粉完全溶解.
    氣體產(chǎn)物成分探究
    (1)實驗前如何檢查該裝置的氣密性?
     

    (2)燃燒紅磷的目的是
     

    (3)為證明氣體產(chǎn)物為NO,步驟c后還缺少的一步主要操作是
     

    產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)探究:
    (4)提出合理假設:
    假設1:產(chǎn)物中只有+2價鐵;假設2:
     
    ,
    假設3:產(chǎn)物中既有+2價鐵,又有+3價鐵.
    (5)設計實驗方案,驗證假設1成立(寫出實驗操作步驟現(xiàn)象和結論):
     

    問題討論:
    (6)廣口瓶中熱NaOH溶液的主要作用是
     
    .若假設3成立,且所得溶液中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:1時,則對應的離子反應方程式為
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:62引用:5難度:0.3
  • 3.兩組同學對鐵及其化合物的性質(zhì)進行探究.
    (1)一組同學用圖1所示裝置對鐵與濃硫酸的反應進行實驗.已知:
    2Fe+6H2SO4(濃) 
     Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O.請你參與探究并回答相關問題.
    ①檢查裝置氣密性后,將過量的鐵屑和一定量的濃硫酸放入燒瓶,塞緊橡皮塞,開始計時.t1時開始加熱,在鐵屑表面逐漸產(chǎn)生氣泡,當有大量氣泡產(chǎn)生時,控制反應溫度基本不變.甲同學將收集到的氣體體積與時間的關系粗略地表示為圖2.
    在0~t1時間段,鐵屑表面沒有氣泡生成,說明鐵在濃硫酸中發(fā)生了
     

    t1~t2時間段,反應生成的氣體是
     

    ②t2時,取少量反應液,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈現(xiàn)血紅色.若再滴加過量新制氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去.同學們對紅色褪去的原因提出各自的假設.乙同學的假設是:溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài).你的另一種假設是
     
    ;為了驗證你的假設,請設計一種簡便的實驗方案
     

    (2)另一組同學對鐵和稀硝酸的反應進行探究.他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進行實驗,若HNO3只被還原成NO,且反應結束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,則
    a
    b
    的取值范圍是
     
    ;若反應結束后的溶液中n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1,則
    a
    b
    的值為
     

    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:55引用:5難度:0.1
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