某化学兴趣小组学习了酸、碱、盐的知识后,对某些盐的性质开展了探究活动。
研究主题;探究FeCl
3溶液加热,灼烧的变化
相关信息:酒精(C
2H
5OH)具有还原性,加热条件下能与Fe
3O
4反应;Fe和Fe
3O
4易被磁铁吸引,FeO是一种黑色固体,不能被磁铁吸引;Fe
3O
4能与盐酸反应,生成盐和水。
(1)实验一:将大约20mL饱和FeCl
3溶液在蒸发皿中加热蒸发,沸腾后发现溶液中逐渐产生红褐色浑浊。
①FeCl
3溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子,铁离子符号为_______。
②加热时,FeCl
3易与水反应生成红褐色物质和盐酸,反应的化学方程式:________。
③由实验启示,FeCl
3溶液通过蒸发结晶的方式______(填“能”或“不能”)获得FeCl
3固体。
(2)实验二:将实验一蒸发获得的红褐色固体转移到坩埚中灼烧,颜色由红褐色变为红棕色。
①此过程发生分解反应,除生成红棕色物质外,还生成水,反应的化学方程式:_____。
②氢氧化镁、氢氧化铜等加热分解也能得到对应的金属氧化物,结合实验,从物质类别及其溶解性推断,通过加热分解_____________可生成对应的金属氧化物。
(3)实验三:小组同学用多根玻璃棒蘸取饱和FeCl
3溶液于酒精灯火焰上灼烧,随着加热时间的持续,在1分钟内观察到玻璃棒表面颜色的变化依次为:黄色、红褐色、红棕色、黑色。
①实验三相对于实验一和二,优点是______(答1点即可)
②同学们对黑色物质的成分产生了疑问。联系酒精的可燃性、还原性等相关性质,对黑色物质的成分提出了猜想,经讨论认为,可能是____________(名称也可)和Fe
3O
4四种物质中的一种或几种。
③为了确定黑色物质的成分,收集黑色物质,进行了如下实验:
实验步骤
| 实验现象
| 实验结论
|
取黑色粉末用磁铁吸引,观察现象
| 黑色粉末全部被磁铁吸引
| 综合实验现象判断,此黑色物质成分是____________
|
向装有黑色粉末的试管中加入足量的盐酸,充分反应,观察现象
| 固体逐渐溶解,但无气泡产生
|
(4)拓展延伸
①配制FeCl
3溶液时,为防止出现红褐色物质,可向其中滴加少量的______________(化学式也可)溶液。
②结合已学知识,从元素化合价变化的角度分析,Fe
2O
3发生还原反应时,反应前后铁元素化合价一般呈_________(填“上升”或“下降”)的变化。