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探究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)與不同金屬反應(yīng)時的多樣性的原因。
(各組實驗中:所用FeCl3溶液體積相同;金屬過量;靜置、不振蕩)
編號 金屬 現(xiàn)象及產(chǎn)物檢驗
鎂條 立即產(chǎn)生大量氣體,金屬表面變黑,該黑色固體能被磁鐵吸引,液體顏色由棕黃色逐漸變?yōu)榧t褐色;
片刻后氣泡減少,金屬表面覆蓋有紅褐色沉淀,此時取反應(yīng)后的液體,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍色沉淀。
銅粉 無氣體產(chǎn)生,溶液逐漸變?yōu)樗{綠色;
取反應(yīng)后的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍色沉淀。
(1)根據(jù)實驗Ⅰ中的現(xiàn)象,推測紅褐色液體為膠體,并用光束照射該液體,在與光束垂直的方向觀察到
一條光亮的“通路”
一條光亮的“通路”
得以證實。
(2)已知:Fe和Fe3O4均能被磁鐵吸引。
①為了確定黑色固體的成分是否含有Fe與Fe3O4,重復(fù)實驗Ⅰ,及時取少量鎂條表面生成的黑色粉末,洗凈后進行實驗如下:
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該實驗說明黑色固體中一定含有
Fe
Fe
,結(jié)合現(xiàn)象寫出判斷的理由:
濾紙ⅱ上無明顯現(xiàn)象,說明Fe3O4不能溶解產(chǎn)生Fe2+,所以濾紙ⅰ上粉末附近變藍只能是Fe被氧化產(chǎn)生Fe2+
濾紙ⅱ上無明顯現(xiàn)象,說明Fe3O4不能溶解產(chǎn)生Fe2+,所以濾紙ⅰ上粉末附近變藍只能是Fe被氧化產(chǎn)生Fe2+

②除上述結(jié)論外,分析實驗Ⅰ的現(xiàn)象,可知被還原得到的產(chǎn)物一定還有
H2、Fe2+
H2、Fe2+
。
(3)實驗Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象的差異,與Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性強弱有關(guān),其順序是Mg2+<Fe2+
H+<Cu2+<Fe3+
H+<Cu2+<Fe3+

(4)繼續(xù)探究0.5mol/L FeCl3溶液(pH=1)與Fe的反應(yīng)。
編號 金屬 現(xiàn)象及產(chǎn)物檢驗
鐵粉 持續(xù)產(chǎn)生少量氣體;一段時間后,溶液顏色變淺,底部有紅褐色沉淀,經(jīng)檢驗,溶液pH=4,含有Fe2+,無Fe3+
鐵絲 無明顯的氣泡產(chǎn)生;一段時間后,溶液變?yōu)闇\綠色,經(jīng)檢驗,溶液pH=2,含有Fe2+和Fe3+;Fe3+被還原的量多于實驗Ⅲ.
①實驗Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有
Fe+2H+═Fe2++H2↑,F(xiàn)e3++3H2O?Fe(OH)3+3H+( Fe+2Fe3+═3Fe2+
Fe+2H+═Fe2++H2↑,F(xiàn)e3++3H2O?Fe(OH)3+3H+( Fe+2Fe3+═3Fe2+
。
②已知:相同條件下,H+在溶液中的移動速率遠大于Fe3+.結(jié)合實驗Ⅰ、Ⅱ,由反應(yīng)中金屬表面離子濃度的變化,推測實驗Ⅲ、Ⅳ現(xiàn)象差異的原因:
由I、Ⅲ可知,金屬與Fe3+、H+反應(yīng)速率快時,因H+移動速率大,其濃度在金屬表面變化小,易被還原,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3;Ⅳ中反應(yīng)慢,F(xiàn)e表面Fe3+能及時補充,且由Ⅱ知Fe3+的氧化性強,利于Fe3+還原
由I、Ⅲ可知,金屬與Fe3+、H+反應(yīng)速率快時,因H+移動速率大,其濃度在金屬表面變化小,易被還原,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3;Ⅳ中反應(yīng)慢,F(xiàn)e表面Fe3+能及時補充,且由Ⅱ知Fe3+的氧化性強,利于Fe3+還原
。

【答案】一條光亮的“通路”;Fe;濾紙ⅱ上無明顯現(xiàn)象,說明Fe3O4不能溶解產(chǎn)生Fe2+,所以濾紙ⅰ上粉末附近變藍只能是Fe被氧化產(chǎn)生Fe2+;H2、Fe2+;H+<Cu2+<Fe3+;Fe+2H+═Fe2++H2↑,F(xiàn)e3++3H2O?Fe(OH)3+3H+( Fe+2Fe3+═3Fe2+);由I、Ⅲ可知,金屬與Fe3+、H+反應(yīng)速率快時,因H+移動速率大,其濃度在金屬表面變化小,易被還原,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3;Ⅳ中反應(yīng)慢,F(xiàn)e表面Fe3+能及時補充,且由Ⅱ知Fe3+的氧化性強,利于Fe3+還原
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:68引用:3難度:0.4
相似題
  • 1.某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)在實驗時把SO2通入裝有1mol/L BaCl2溶液的試管中,出現(xiàn)了白色渾濁物.
    (1)實驗小組的同學(xué)根據(jù)沉淀溶解平衡原理查閱了工具書上的相關(guān)數(shù)據(jù),經(jīng)過計算推導(dǎo)得出:常溫下即使把SO2通入1mol/L BaCl2溶液中至飽和,也不可能生成BaSO3沉淀,故白色渾濁物只能是BaSO4.你認(rèn)為所查閱的數(shù)據(jù)為:BaSO3的溶度積或BaSO3的溶解度或Ksp(BaSO3).
    (2)二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,而實際受到空氣和溶液氧氣的影響很快便能觀察到沉淀現(xiàn)象.為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學(xué)小組設(shè)計了如下實驗裝置,實驗操作步驟如圖:
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    ①氣密性檢查完好后,在裝置A中的多孔隔板上放上鋅粒,通過長頸漏斗注入稀硫酸.打開活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入到后續(xù)裝置.
    ②D中氣泡均勻冒出并驗純D中氣泡均勻冒出后后關(guān)閉活塞,將裝置D的導(dǎo)管插入燒杯中.
    ③通過裝置B的分液漏斗滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體進入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清.
    ④打開活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入后續(xù)裝置一段時間.
    ⑤將盛有BaCl2溶液的試管從裝置中取出,拔去橡皮塞用膠頭滴管伸入到苯層下方滴加雙氧水,隨即出現(xiàn)白色渾濁,滴加稀鹽酸并振蕩,白色渾濁不消失.
    ⑥拆卸裝置,清洗儀器,處理剩余藥品.
    請回答下列問題
    (2)實驗步驟①和③的空白處使用的儀器名稱分別為
     
    、分液漏斗;
    (3)反應(yīng)開始前,先向制取SO2的裝置中通入純凈的A中產(chǎn)生的氫氣,其作用是:
     

    (4)裝C中苯的作用是
     
    ,
    (5)裝置D的目的 除去SO2防止污染
     

    (6)寫出實驗步驟⑤試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
    、SO2+H2O2=H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl.

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:52引用:1難度:0.1
  • 2.(1)某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)用如圖1所示實驗時發(fā)現(xiàn)BaCl2溶液中出現(xiàn)白色沉淀,且白色沉淀不溶于鹽酸.二氧化硫通入氯化鋇溶液中理論上不產(chǎn)生沉淀,實際因受到空氣和溶液中氧氣的影響而產(chǎn)生沉淀.
    ①寫出加熱時試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
     

    ②用離子方程式表示生成該白色沉淀的原因:
     

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    (2)為了避免產(chǎn)生沉淀,某化學(xué)小組設(shè)計了如圖2所示的實驗裝置.請回答下列問題:
    ①檢查裝置A氣密性的方法是
     
    ;
    ②裝置B中反應(yīng)開始前,應(yīng)進行的操作是
     

    ③裝置C中苯的作用是
     
    ;
    ④裝置B中反應(yīng)結(jié)束后,需再打開裝置A中活塞,將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)入后續(xù)裝置一段時間,目的是
     
    ;
    ⑤一同學(xué)取實驗后的C中溶液少許,滴加一種無色溶液,也產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀,滴加的試劑不可能是下列物質(zhì)中的
     
    ,
    A、NaOH溶液    B、新制氯水    C、H2O2溶液      D、酸性KMnO4溶液
    ⑥若D中NaOH溶液恰好完全反應(yīng)生成NaHSO4溶液,寫出該溶液中的平衡方程式
     
    ,該溶液呈酸性,則溶液中離子濃度大小順序為
     

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.5
  • 3.綠礬化學(xué)式可以用FeSO4?xH2O表示,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進行探究?;卮鹣铝袉栴}:
    (1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:
     
    、
     
    。
    (2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為mg。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為ng。按圖1連接好裝置進行實驗。
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    ①將下列實驗操作步驟正確排序
     
    (填標(biāo)號);重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為Pg。
    a.稱量A          b.關(guān)閉K1和K2      c.點燃酒精燈,加熱 d.冷卻至室溫
    e.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2            f.熄滅酒精燈
    ②根據(jù)實驗記錄,計算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目=
     
    (列式表示)。若實驗時按c、e次序操作,則使x
     
    (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
    (3)在蒸餾釜中隔絕空氣煅燒綠礬,將蒸氣冷卻可制得一種無色粘稠的液體“綠礬油”,蒸餾釜中剩余的固體為紅棕色。綠礬油中溶質(zhì)的化學(xué)式為
     
    。
    (4)用圖2裝置模擬(3)中蒸餾釜中反應(yīng)并檢驗產(chǎn)物,煅燒綠礬一段時間后,發(fā)現(xiàn)D中U 型管出現(xiàn)無色粘稠的液體,b中品紅溶液褪色。
    已知:三氧化硫的熔點為16.8℃,沸點為44.8℃
    ①A中提供熱源的儀器名稱:
     
    ,上述裝置正確的連接順序A→
     
     (用大寫字母表示)。
    ②寫出煅燒綠礬的化學(xué)方程式
     
    。
    ③實驗過程中不宜加入過多綠礬,主要原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
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