Question

13．氧化鐵可溶于稀鹽酸．某同學想知道是稀鹽酸中的哪種粒子（H₂O、H⁺、Cl^-）能使氧化鐵溶解．設(shè)計如下實驗：
【提出假設(shè)】
假設(shè)I：鹽酸中的H₂O使氧化鐵溶解
假設(shè)Ⅱ：鹽酸中的H⁺使氧化鐵溶解
假設(shè)Ⅲ：鹽酸中的Cl^-使氧化鐵溶解
【實驗探究】
（1）實驗①氧化鐵不溶解，可以驗證假設(shè)I不成立．
（2）實驗②的目的是驗證假設(shè)Ⅲ，則X溶液為NaCl，滴加X溶液后氧化鐵仍未溶解，欲得出結(jié)論可在加入X溶液后的試管中加入HCl，發(fā)現(xiàn)氧化鐵溶解．
（3）氧化鐵溶于稀鹽酸的離子方程式為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O．
（4）將實驗探究（2）得到的溶液經(jīng)系列操作后可得到飽和氯化鐵溶液，將其逐滴滴加到一定量的沸水中，繼續(xù)加熱到溶液呈紅褐色可得到氫氧化鐵膠體，可通過丁達爾效應(yīng)鑒別．
取少量Fe（OH）₃膠體置于試管中，向試管中滴加一定量稀鹽酸，邊滴邊振蕩，可以看到溶液先出現(xiàn)紅褐色渾濁，接著紅褐色渾濁逐漸變淺，最終又得到黃色的FeCl₃溶液，先出現(xiàn)紅褐色渾濁的原因：膠體聚沉，又得到黃色的FeCl₃溶液的化學方程式為：Fe（OH）₃+3HCl=FeCl₃+3H₂O．

Answer 1

分析 【提出假設(shè)】
稀鹽酸溶液中含有的微粒有H₂O、H⁺、Cl^-，能溶解氧化鐵的粒子可能是H₂O、H⁺或Cl^-；
【實驗探究】
（1）向氧化鐵中加入水，則實驗①氧化鐵不溶解，說明水不能溶解氧化鐵；
（2）向氧化鐵中加入溶液X，實驗②的目的是驗證假設(shè)Ⅲ，則X溶液是含有氯離子但不含氫離子物質(zhì)；
滴加X溶液后氧化鐵仍未溶解，說明氯離子不溶解氧化鐵；欲得出結(jié)論可在加入X溶液后的試管中加入酸，發(fā)現(xiàn)氧化鐵溶解，說明氧化鐵能被氫離子溶解；
（3）氧化鐵溶于稀鹽酸生成可溶性的氯化鐵和水；
（4）膠體具有丁達爾效應(yīng)；
膠體遇電解質(zhì)溶液產(chǎn)生聚沉現(xiàn)象；
氫氧化鐵是弱堿，能溶于稀鹽酸生成可溶性的氯化鐵．

解答 解：【提出假設(shè)】
稀鹽酸溶液中含有的微粒有H₂O、H⁺、Cl^-，能溶解氧化鐵的粒子可能是H₂O、H⁺或Cl^-，所以設(shè)Ⅲ：鹽酸中的Cl^-使氧化鐵溶解，故答案為：Cl^-；
【實驗探究】
（1）向氧化鐵中加入水，則實驗①氧化鐵不溶解，說明水不能溶解氧化鐵，則可以驗證I不成立，故答案為：I；
（2）向氧化鐵中加入溶液X，實驗②的目的是驗證假設(shè)Ⅲ，則X溶液是含有氯離子但不含氫離子物質(zhì)，如NaCl；
滴加X溶液后氧化鐵仍未溶解，說明氯離子不溶解氧化鐵；欲得出結(jié)論可在加入X溶液后的試管中加入酸，發(fā)現(xiàn)氧化鐵溶解，說明氧化鐵能被氫離子溶解，所以欲得出結(jié)論可在加入X溶液后的試管中加入HCl，發(fā)現(xiàn)氧化鐵溶解，
故答案為：NaCl；HCl；
（3）氧化鐵溶于稀鹽酸生成可溶性的氯化鐵和水，離子方程式為Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，故答案為：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（4）膠體具有丁達爾效應(yīng)，所以可通過丁達爾效應(yīng)鑒別；
膠體遇電解質(zhì)溶液產(chǎn)生聚沉現(xiàn)象，所以氫氧化鐵膠體中加入少量稀鹽酸產(chǎn)生紅褐色沉淀；
氫氧化鐵是弱堿，能溶于稀鹽酸生成可溶性的氯化鐵，化學方程式為 Fe（OH）₃+3HCl=FeCl₃+3H₂O，
故答案為：丁達爾效應(yīng)；膠體聚沉； Fe（OH）₃+3HCl=FeCl₃+3H₂O．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案設(shè)計，為高頻考點，涉及離子方程式的書寫、膠體性質(zhì)等知識點，明確物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，采用比較實驗方法得出正確結(jié)論，題目難度不大．