某研究性學(xué)習(xí)小組探究金屬鐵的化學(xué)性質(zhì)。
(1)鐵絲在空氣中很難燃燒,但是中國民間“打鐵花”,將高溫鐵水擊向高空,鐵水在空氣中散開,劇烈燃燒,說明鐵能否燃燒與 反應(yīng)物的接觸面積反應(yīng)物的接觸面積有關(guān)。
(2)在做鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)鐵釘表面有氣泡產(chǎn)生的異常現(xiàn)象。查閱資料發(fā)現(xiàn),硫酸銅溶液呈酸性,則溶液中含有的陽離子有 Cu2+、H+Cu2+、H+(微粒符號(hào)),該氣體可看成由稀硫酸與鐵釘反應(yīng)產(chǎn)生的,請(qǐng)用化學(xué)方程式表示該氣體產(chǎn)生的原因 Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4。
(3)小組同學(xué)用少量鐵粉與足量稀硫酸反應(yīng),當(dāng)鐵粉完全溶解后,一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)溶液由淺綠色變成黃色。
【提出問題】除了硫酸外,變色的溶液中還含有什么溶質(zhì)?
【查閱資料】
①酸性的硫酸亞鐵易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成硫酸鐵,硫酸鐵溶液能與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵;
②含F(xiàn)e3+的溶液遇到硫氰化鉀(KSCN)溶液時(shí)變成紅色,含F(xiàn)e2+的溶液能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
【提出假設(shè)】小組同學(xué)經(jīng)討論認(rèn)為溶液中的溶質(zhì)除了H2SO4外,可能還含有:
猜想Ⅰ:FeSO4
猜想Ⅱ:Fe2(SO4)3
猜想Ⅲ:FeSO4、Fe2(SO4)3FeSO4、Fe2(SO4)3
【實(shí)驗(yàn)探究】
①老師認(rèn)為無需實(shí)驗(yàn)就可將猜想Ⅰ排除,理由是 FeSO4溶液是淺綠色FeSO4溶液是淺綠色。
②取少量上述溶液于試管中,加入酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色加入酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色(簡述實(shí)驗(yàn)照作步驟及現(xiàn)象),說明猜想Ⅲ成立。
【分析討論】
①含有稀硫酸的硫酸亞鐵溶液久置空氣中生成硫酸鐵和水,其化學(xué)方程式為 4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O。
②為了防止硫酸亞鐵溶液變成硫酸鐵,可采取的一種措施是 密封保存或者向硫酸亞鐵溶液加鐵粉密封保存或者向硫酸亞鐵溶液加鐵粉。
【拓展應(yīng)用】
通過上述探究,發(fā)現(xiàn)硫酸亞鐵和硫酸鐵在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,我們還學(xué)習(xí)過哪些物質(zhì)之間可以通過一步反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化的,請(qǐng)舉例說明 一氧化碳和二氧化碳或二氧化碳和碳酸鈣或氫氣和水(合理即可)一氧化碳和二氧化碳或二氧化碳和碳酸鈣或氫氣和水(合理即可)。
【答案】反應(yīng)物的接觸面積;Cu2+、H+;Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4;FeSO4、Fe2(SO4)3;FeSO4溶液是淺綠色;加入酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色;4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O;密封保存或者向硫酸亞鐵溶液加鐵粉;一氧化碳和二氧化碳或二氧化碳和碳酸鈣或氫氣和水(合理即可)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/8 8:0:9組卷:90引用:4難度:0.4
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