某小組探究CO還原Fe2O3時,溫度對產(chǎn)物的影響。設計實驗如圖(部分裝置略去)。
分別用酒精燈和酒精噴燈對裝置A加熱,得到產(chǎn)物甲和乙。甲、乙均為黑色粉末(純凈物),分別對產(chǎn)物進行以下實驗。
步驟 |
操作 |
產(chǎn)物甲現(xiàn)象 |
產(chǎn)物乙現(xiàn)象 |
Ⅰ |
取黑色粉末加入稀鹽酸 |
溶解,無氣泡 |
溶解,有氣泡 |
Ⅱ |
取步驟Ⅰ中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 |
藍色沉淀 |
藍色沉淀 |
Ⅲ |
取步驟Ⅱ中溶液,滴加KSCN溶液 |
變紅 |
無現(xiàn)象 |
Ⅳ |
向步驟Ⅲ溶液中滴加新制氯水 |
紅色褪去 |
先變紅,后褪色 |
已知:
Ⅰ.酒精燈燃燒溫度約為400~500℃,酒精噴燈燃燒溫度約為1000℃;
Ⅱ.Fe
2+與K
3[Fe(CN)
6]溶液反應會產(chǎn)生藍色沉淀;
Ⅲ.SCN
-具有較強的還原性。
(1)①產(chǎn)物乙在步驟Ⅰ中發(fā)生反應,產(chǎn)生氣泡的主要成分是
Fe
Fe
。
②產(chǎn)物甲,乙在步驟Ⅱ中均產(chǎn)生藍色沉淀,說明
產(chǎn)物甲、乙與鹽酸反應后的產(chǎn)物中都含有Fe2+
產(chǎn)物甲、乙與鹽酸反應后的產(chǎn)物中都含有Fe2+
。
③依據(jù)步驟Ⅱ、Ⅲ,推測產(chǎn)物甲中鐵元素的價態(tài)為
+2、+3
+2、+3
。
④產(chǎn)物乙在步驟Ⅳ滴加氯水時,發(fā)生反應的離子方程式是
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
,褪色可能的原因及驗證方法為
SCN-被氯水氧化,繼續(xù)滴加KSCN溶液,若溶液變紅,則說明猜想正確
SCN-被氯水氧化,繼續(xù)滴加KSCN溶液,若溶液變紅,則說明猜想正確
。
(2)依據(jù)實驗判斷,溫度對CO還原Fe
2O
3時產(chǎn)物的影響是
溫度越高,還原產(chǎn)物中鐵的價態(tài)越低
溫度越高,還原產(chǎn)物中鐵的價態(tài)越低
。