纳米零价铁(单质铁)在环保领域应用广泛,以菱铁矿(主要成分为FeCO3,不考虑杂质)为原料,制备纳米零价铁的反...
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问题详情:
纳米零价铁(单质铁)在环保领域应用广泛,以菱铁矿(主要成分为FeCO3,不考虑杂质)为原料,制备纳米零价铁的反应为:。反应一段时间后,某学习小组对剩余固体的成分进行探究。
(提出问题)剩余固体的成分是什么?
(做出猜想)剩余固体的成分:
猜想一:Fe
猜想二:FeCO3
猜想三:_____
(实验探究)该学习小组利用下图装置,对剩余固体成分进行探究,实验*作及现象如下。回答下列问题。
(1)装置C中浓硫*的作用是________。
(2)向装置A中加入稀硫*后,A中产生气泡且溶液变为浅绿*,小芳同学判断猜想一正确,小刚同学认为小芳的判断不合理,理由是:_______。
(3)装置B中溶液变浑浊,说明________。
(4)观察到装置D中黑*粉末变红*,反应的化学方程式是________。
(实验结论)猜想____正确
(反思交流)如果将装置E去掉,_______(填“能”或“不能”)验*剩余固体中含有Fe,理由是_________。
【回答】
Fe、FeCO3(或铁、碳*亚铁) 做干燥剂(或干燥气体或除去气体中的水分) FeCO3与稀硫*反应也能产生气泡且溶液变为浅绿*(或) 剩余固体中含有FeCO3(或装置A中产生了二氧化碳) 三 能 可以根据装置D中黑*粉末变红*来判断
【解析】
【做出猜想】
碳*亚铁完全反应则剩余固体为铁,碳*亚铁没有反应则剩余固体为碳*亚铁,碳*亚铁部分反应,则剩余固体为铁和碳*亚铁,故猜想三为:Fe、FeCO3(或铁、碳*亚铁);
(1)浓硫*具有吸水*,在实验装置中用做干燥剂(或干燥气体或除去气体中的水分);
(2)装置A中可能有剩余的碳*亚铁或者铁和碳*亚铁的混合物。碳*亚铁与稀硫*反应生成硫*亚铁(浅绿*)、二氧化碳(有气泡)、水,向装置A中加入稀硫*后产生气泡且溶液变为浅绿*并不能说明固体就是铁,因此小芳的判断不合理;
(3)装置B中盛放的试剂是澄清石灰水,变浑浊,说明装置A中产生了二氧化碳,而只有碳*亚铁能与稀硫*反应产生二氧化碳,说明剩余固体中含有FeCO3;
(4)装置D中黑*氧化铜粉末变红*,说明产生*气和氧化铜反应生成铜和水,反应的化学方程式是:;
【实验结论】
由(3)(4)问可知剩余固体和稀硫*反应产生了二氧化碳和*气,说明剩余固体中有碳*亚铁和铁,即猜想三正确;
【反思交流】
将装置E去掉能验*剩余固体中含有Fe,这是因为剩余固体中含有铁就会和稀硫*反应产生*气,*气可以和氧化铜(黑*)在加热条件下反应生成铜(红*)和水,可以根据装置D中黑*粉末变红*来判断*气的生成,进而判断出铁的存在。
知识点:金属的化学*质
题型:科学探究题
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