實驗室合成了一種鐵的化合物(用FexOy表示),化學小組欲確定該物質(zhì)的化學式,設計了如下裝置:
老師提示同學們可以將問題拆解為2個任務:
【任務1】確定玻璃直管中剩余固體的成分。
【查閱資料】①CO和FexOy反應可能生成Fe、FeO(黑色)。
②Fe可被磁鐵吸引,F(xiàn)eO不能被磁鐵吸引。
【實驗現(xiàn)象】充分反應后,A中固體全部變?yōu)楹谏珺中溶液變渾濁。
(1)裝置A中CO體現(xiàn)出
還原性
還原性
(填“氧化性”或“還原性”)。
【提出猜想】玻璃直管中的黑色固體可能是:
猜想1:Fe
猜想2:FeO
猜想3:Fe和FeO
【設計實驗】
(2)
設計思路 |
操作及現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
定性分析 |
用磁鐵靠近玻璃直管中的固體,固體全部被吸引。 |
猜想1成立 |
定量測定 |
從得到的黑色固體中稱量2.8g放入燒杯,逐滴加入50g稀硫酸時固體恰好溶解,溶液的質(zhì)量 = = 52.7g(填“>”、“<”或“=”)。 |
【任務2】實驗結(jié)束后,將裝置B、C中得到的固體過濾、洗滌、干燥、稱量,質(zhì)量為98.5g。
(3)裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為
CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O
CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O
。
【歸納演繹】
(4)通過以上實驗數(shù)據(jù),F(xiàn)e
xO
y的化學式為
Fe4O5
Fe4O5
(用最簡整數(shù)比)。
【反思總結(jié)】
(5)關(guān)于上述實驗的描述中,正確的是
ABC
ABC
(填序號)。
A.實驗時先通CO,再點燃酒精噴燈
B.該實驗的缺點是沒有尾氣處理裝置
C.稱量玻璃直管中反應前后的固體質(zhì)量也可求出該物質(zhì)的化學式
【思維拓展】實驗結(jié)束后,某同學欲將【設計實驗】中燒杯內(nèi)的溶液倒入水池,老師提醒同學廢液中Fe
2+的濃度不超過0.3mg/L才可排放。
查閱資料可知:Fe
2+與物質(zhì)L可形成橙紅色物質(zhì)(用Fe
2+—L表示),在一定范圍內(nèi),F(xiàn)e
2+—L對特定波長光的吸收程度(用吸光度A表示)與Fe
2+的濃度成正比,函數(shù)關(guān)系如圖所示:
(6)該同學取部分該溶液稀釋10倍后,進行吸光度A的測定,三次實驗結(jié)果分別為A
1=0.39,A
2=0.40,A
3=0.41。則該濾液中Fe
2+的濃度為
0.5
0.5
mg/L,須處理后再進行排放。