兩組同學(xué)對(duì)鐵及其化合物的性質(zhì)進(jìn)行探究.
(1)一組同學(xué)用圖1所示裝置對(duì)鐵與濃硫酸的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).已知:
2Fe+6H
2SO
4(濃)
Fe
2(SO
4)
3+3SO
2↑+6H
2O.請(qǐng)你參與探究并回答相關(guān)問題.
①檢查裝置氣密性后,將過量的鐵屑和一定量的濃硫酸放入燒瓶,塞緊橡皮塞,開始計(jì)時(shí).t
1時(shí)開始加熱,在鐵屑表面逐漸產(chǎn)生氣泡,當(dāng)有大量氣泡產(chǎn)生時(shí),控制反應(yīng)溫度基本不變.甲同學(xué)將收集到的氣體體積與時(shí)間的關(guān)系粗略地表示為圖2.
在0~t
1時(shí)間段,鐵屑表面沒有氣泡生成,說明鐵在濃硫酸中發(fā)生了
鈍化
鈍化
;t
1~t
2時(shí)間段,反應(yīng)生成的氣體是
SO2
SO2
.
②t
2時(shí),取少量反應(yīng)液,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈現(xiàn)血紅色.若再滴加過量新制氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去.同學(xué)們對(duì)紅色褪去的原因提出各自的假設(shè).乙同學(xué)的假設(shè)是:溶液中的+3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài).你的另一種假設(shè)是
溶液中的SCN-被氧化;
溶液中的SCN-被氧化;
;為了驗(yàn)證你的假設(shè),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方案
向褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,若不恢復(fù)紅色,則我的假設(shè)成立(或:向褪色后的溶液中加入KSCN溶液,若恢復(fù)紅色,則我的假設(shè)成立)
向褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,若不恢復(fù)紅色,則我的假設(shè)成立(或:向褪色后的溶液中加入KSCN溶液,若恢復(fù)紅色,則我的假設(shè)成立)
.
(2)另一組同學(xué)對(duì)鐵和稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究.他們用a mol Fe和含有b mol HNO
3的稀硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若HNO
3只被還原成NO,且反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe
3+和Fe
2+,則
的取值范圍是
;若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中n(Fe
3+):n(Fe
2+)=2:1,則
的值為
.