【題目】某化學興趣小組學習了酸、堿、鹽的知識后,對某些鹽的性質(zhì)開展了探究活動。
研究主題;探究FeCl3溶液加熱,灼燒的變化
相關信息:酒精(C2H5OH)具有還原性,加熱條件下能與Fe3O4反應;Fe和Fe3O4易被磁鐵吸引,FeO是一種黑色固體,不能被磁鐵吸引;Fe3O4能與鹽酸反應,生成鹽和水。
(1)實驗一:將大約20mL飽和FeCl3溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸發(fā),沸騰后發(fā)現(xiàn)溶液中逐漸產(chǎn)生紅褐色渾濁。
①FeCl3溶液呈黃色主要是因為溶液中含有鐵離子,鐵離子符號為_______。
②加熱時,FeCl3易與水反應生成紅褐色物質(zhì)和鹽酸,反應的化學方程式:________。
③由實驗啟示,FeCl3溶液通過蒸發(fā)結晶的方式______(填“能”或“不能”)獲得FeCl3固體。
(2)實驗二:將實驗一蒸發(fā)獲得的紅褐色固體轉移到坩堝中灼燒,顏色由紅褐色變?yōu)榧t棕色。
①此過程發(fā)生分解反應,除生成紅棕色物質(zhì)外,還生成水,反應的化學方程式:_____。
②氫氧化鎂、氫氧化銅等加熱分解也能得到對應的金屬氧化物,結合實驗,從物質(zhì)類別及其溶解性推斷,通過加熱分解_____________可生成對應的金屬氧化物。
(3)實驗三:小組同學用多根玻璃棒蘸取飽和FeCl3溶液于酒精燈火焰上灼燒,隨著加熱時間的持續(xù),在1分鐘內(nèi)觀察到玻璃棒表面顏色的變化依次為:黃色、紅褐色、紅棕色、黑色。
①實驗三相對于實驗一和二,優(yōu)點是______(答1點即可)
②同學們對黑色物質(zhì)的成分產(chǎn)生了疑問。聯(lián)系酒精的可燃性、還原性等相關性質(zhì),對黑色物質(zhì)的成分提出了猜想,經(jīng)討論認為,可能是____________(名稱也可)和Fe3O4四種物質(zhì)中的一種或幾種。
③為了確定黑色物質(zhì)的成分,收集黑色物質(zhì),進行了如下實驗:
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結論 |
取黑色粉末用磁鐵吸引,觀察現(xiàn)象 | 黑色粉末全部被磁鐵吸引 | 綜合實驗現(xiàn)象判斷,此黑色物質(zhì)成分是____________ |
向裝有黑色粉末的試管中加入足量的鹽酸,充分反應,觀察現(xiàn)象 | 固體逐漸溶解,但無氣泡產(chǎn)生 |
(4)拓展延伸
①配制FeCl3溶液時,為防止出現(xiàn)紅褐色物質(zhì),可向其中滴加少量的______________(化學式也可)溶液。
②結合已學知識,從元素化合價變化的角度分析,Fe2O3發(fā)生還原反應時,反應前后鐵元素化合價一般呈_________(填“上升”或“下降”)的變化。