19.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
2O
3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。
(一)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。
(1)FeCl
3溶液呈黄色主要是因为溶液中含有铁离子,符号为
。
(2)加热时,FeCl
3易与水反应生成红褐色物质和盐酸,写出反应的化学方程式:
。
(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。
(二)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。
(4)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:
。
(5)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。
(三)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。
(6)实验三相对于实验一和实验二,优点是
(答1点即可)。
(7)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
和Fe
3O
4四种物质中的一种或几种。
(8)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 |
(四)拓展延伸
(9)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
溶液。
(10)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。