14.要探究碳酸亞鐵和氧氣充分反應(yīng)后的固體成分,請你參與華雪同學(xué)的探究:
【查閱資料】①碳酸亞鐵(FeCO3)具有還原性,在空氣中灼燒生成的氧化物和CO2氣體.
②FeO是一種黑色粉末,它不穩(wěn)定,在空氣中加熱,就迅速被氧化成四氧化三鐵,四氧化三鐵能與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化鐵和水.
③FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色,而FeCl3不能;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色,F(xiàn)eCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出現(xiàn)紅色.
【猜想與假設(shè)】猜想1:固體成分是氧化鐵;
猜想2:固體成分是四氧化三鐵;
猜想3:固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵.
【活動與探究】連接儀器、裝好藥品如圖所示(加熱和固定裝置已省略),打開止水夾K,通入氧氣,加熱玻璃管X.當(dāng)Y瓶中產(chǎn)生的沉淀不再增加時,停止加熱,繼續(xù)通入氧氣至玻璃管冷卻.
取玻璃管里的少量固體于試管中,滴加鹽酸,微熱,固體完全溶解.將所得溶液分成甲、乙兩份進(jìn)行實驗.
實驗編號 實驗步驟 實驗現(xiàn)象
 a 向甲溶液中滴加KSCN溶液 溶液變紅色
 b 向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液 高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失
【結(jié)論與反思】(1)由上述實驗現(xiàn)象可知,F(xiàn)eCO3在氧氣中高溫灼燒得到的固體產(chǎn)物是氧化鐵,因此,猜想1(填“1”或“2”或“3”)是正確的.
(2)FeCO3在氧氣中高溫灼燒的化學(xué)方程式為4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2
(3)上述實驗a(填“a”或“b”)是多余的,因為無論是哪種猜想中的固體,溶于鹽酸后溶液中都存在Fe3+,加入KSCN溶液后都會變紅色,因此實驗a不能判斷固體的成分.
【總結(jié)與提升】(1)若實驗結(jié)束時觀察到Y(jié)瓶中仍然是澄清的,可能的原因是澄清石灰水的量不足,導(dǎo)致生成的碳酸鈣轉(zhuǎn)變成了可溶于水的碳酸氫鈣.碳酸氫鈣的化學(xué)式為Ca(HCO32
(2)CO2使澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
(3)華雪同學(xué)經(jīng)過反思,覺得該實驗設(shè)計還存在問題,因為如果在實驗b中觀察到高錳酸鉀溶液褪色,就不能確定哪個猜想是正確的.所以華雪同學(xué)又對該實驗進(jìn)行了定量探究:取11.6g純凈的碳酸亞鐵固體,在空氣中高溫灼燒至恒重,稱得固體質(zhì)量凈減3.6g.通過計算即可確定:FeCO3和氧氣充分反應(yīng)后的固體成分是氧化鐵.

分析 【猜想與假設(shè)】由假設(shè)①②,也可能是兩者的混合物,進(jìn)行分析解答.
【結(jié)論與反思】
(1)根據(jù)FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色,而FeCl3不能;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色,F(xiàn)eCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出現(xiàn)紅色,進(jìn)行分析解答.
(2)FeCO3在氧氣中高溫灼燒生成氧化鐵和二氧化碳?xì)怏w,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可.
(3)根據(jù)新信息:FeCl2和氯化鐵的檢驗方法,進(jìn)行分析解答.
【總結(jié)與提升】(1)碳酸氫鈣中鈣元素顯+2價,碳酸氫根顯-1價,寫出其化學(xué)式即可.
(2)CO2使澄清石灰水變渾濁,是因為與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可.
(3)根據(jù)FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色,而FeCl3不能,進(jìn)行分析解答.

解答 解:【猜想與假設(shè)】由假設(shè)①②,也可能是兩者的混合物,則猜想3是固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵.
【結(jié)論與反思】
(1)由FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色,F(xiàn)eCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不出現(xiàn)紅色,則向甲溶液中滴加KSCN溶液,溶液變紅色,說明溶液中含有FeCl3
FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色,而FeCl3不能,向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液,高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失,說明溶液中不含F(xiàn)eCl2
氯化鐵是氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的,故FeCO3在氧氣中高溫灼燒得到的固體產(chǎn)物是氧化鐵.因此,猜想1是正確的.
(2)FeCO3在氧氣中高溫灼燒生成氧化鐵和二氧化碳?xì)怏w,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2
(3)上述實驗中a是多余的,無論是哪種猜想中的固體,溶于鹽酸后溶液中都存在Fe3+,加入KSCN溶液后都會變紅色,因此實驗a不能判斷固體的成分.
【總結(jié)與提升】(1)碳酸氫鈣中鈣元素顯+2價,碳酸氫根顯-1價,其化學(xué)式為:Ca(HCO32
(2)CO2使澄清石灰水變渾濁,是因為與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O.
(3)FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色,而FeCl3不能,如果在實驗b中觀察到高錳酸鉀溶液褪色,說明含有氯化亞鐵溶液,不能確定是否含有氯化鐵,就不能確定哪個猜想是正確的.
華雪同學(xué)又對該實驗進(jìn)行了定量探究:取11.6g純凈的碳酸亞鐵固體,在空氣中高溫灼燒至恒重,稱得固體質(zhì)量凈減3.6g.
假設(shè)生成的固體為氧化鐵,設(shè)固體質(zhì)量凈減質(zhì)量為x
4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2 固體減少質(zhì)量
464                        320                  464-320=144
11.6g                                                    x
$\frac{464}{144}=\frac{11.6g}{x}$           x=3.6g
假設(shè)成立,F(xiàn)eCO3和氧氣充分反應(yīng)后的固體成分是氧化鐵.            
故答案為:【猜想與假設(shè)】固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵;
【結(jié)論與反思】(1)氧化鐵;1;
(2)4FeCO3+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+4CO2;
(3)a;無論是哪種猜想中的固體,溶于鹽酸后溶液中都存在Fe3+,加入KSCN溶液后都會變紅色,因此實驗a不能判斷固體的成分.
【總結(jié)與提升】(1)Ca(HCO32;(2)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;(3)高錳酸鉀溶液褪色;氧化鐵.

點評 本題有一定難度,理解氯化鐵與氯化亞鐵溶液的檢驗方法,熟練掌握二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫方法、化學(xué)方程式的有關(guān)計算等等是正確解答本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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4.如圖是探究燃燒條件的實驗裝置,有關(guān)該實驗的說法不正確的是( 。
A.只有左側(cè)試管中的紅磷能燃燒
B.只有右側(cè)試管中的白磷能燃燒
C.磷燃燒的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)
D.燒堿溶液的作用是吸收燃燒產(chǎn)物,減輕污染

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5.下列物質(zhì)分類正確的是(  )
A.活潑金屬:鎂、銅、銀B.混合物:冰水混合物、空氣、石油
C.有機(jī)物:乙醇、二氧化碳、葡萄糖D.碳單質(zhì):金剛石、石墨、C60

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2.規(guī)范操作是科學(xué)實驗的基本要求,下列實驗操作規(guī)范的是( 。
A.
熄滅酒精燈
B.
傾倒液體
C.
粗鹽提純
D.
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9.中國高鐵制造處于世界先進(jìn)水平.2014年12月,烏魯木齊-蘭州高鐵正式通車.
(1)古麗同學(xué)乘高鐵外出學(xué)習(xí),她準(zhǔn)備了在高鐵上吃的食物有:油餅、風(fēng)干肉、礦泉水.從營養(yǎng)合理搭配的角度考慮,還缺少的營養(yǎng)素有維生素,你認(rèn)為還應(yīng)補(bǔ)充蘋果(填食物名稱).
(2)高鐵建設(shè)需要大量的材料,其中主要用到的有:A.金屬材料、B.無機(jī)非金屬材料、C.合成材料、D.復(fù)合材料.用對應(yīng)字母填空.
①釩鋼用于制造高鐵的鐵軌,它屬于A.
②高鐵座椅上常用到耐磨、耐腐蝕的滌綸等,滌綸屬于C.
(3)高鐵列車裝有煙霧感應(yīng)器,高速運(yùn)行時是全封閉的.列車運(yùn)行過程中在車廂內(nèi)吸煙的危害是損害他人健康,而且車上的煙霧報警器就會發(fā)出警報,導(dǎo)致列車減速甚至自動停車.

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19.漂白液的主要成分是NaClO,NaClO中氯元素的化合價是( 。
A.-1B.0C.+1D.+5

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6.現(xiàn)有X、Y、Z三種金屬,把X、Y分別放入稀鹽酸中,Y產(chǎn)生氣體的速率比X快,把Z放入硫酸銅溶液中,一段時間后,無明顯現(xiàn)象,根據(jù)以上事實,判斷三種金屬的活動性強(qiáng)弱,正確的是(  )
A.X>Y>ZB.Y>Z>XC.Y>X>ZD.Z>Y>X

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3.下列各組常見物質(zhì)的區(qū)別方法中,不能達(dá)到實驗?zāi)康氖牵ā 。?table class="qanwser">A.羊毛纖維和合成纖維(點燃,再聞氣味)B.蒸餾水與食鹽水(看顏色)C.稀鹽酸與氫氧化鈉溶液(加酚酞試液,看顏色)D.白酒和食醋(聞氣味)

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6.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了以下實驗:向燒杯中加入變質(zhì)的氫氧化鈣固體和一定量的稀鹽酸,一段時間后固體全溶解.他們對所得溶液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行了探究.
【提出問題該燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么?
【猜想猜想一】:CaCl2、Ca(OH)2和HCl;     猜想二:CaCl2和Ca(OH)2
猜想三:CaCl2(化學(xué)式);   猜想四:CaCl2和HCl根據(jù)所學(xué)知識判斷,猜想一一定不成立.
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性,碳酸鈉溶液呈堿性.
【進(jìn)行實驗】
實驗步驟:取少量燒杯內(nèi)溶液加入試管中,滴入幾滴酚酞溶液,振蕩.
實驗現(xiàn)象:溶液呈無色.結(jié)論:猜想二不成立.
實驗步驟:取少量燒杯內(nèi)溶液加入另一支試管中,逐滴加入碳酸鈉溶液至過量.
實驗現(xiàn)象:先有氣泡產(chǎn)生,后有沉淀產(chǎn)生.結(jié)論:猜想三不成立,猜想四成立.
【反思與拓展】
(1)氫氧化鈣固體在空氣中變質(zhì)的化學(xué)方程式Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O.
(2)酸性或堿性較強(qiáng)的液體直接進(jìn)入下水道,會污染環(huán)境.要處理燒杯內(nèi)的溶液,使其溶質(zhì)只含有CaCl2,應(yīng)向燒杯中加入過量的石灰石或大理石.

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