红砖中红色物质的实验探究.ppt

红砖中红色物质的实验探究
砖是人们日常生活中常见的物质,同是粘土烧制的砖,为什么有的是红色的有的又是青色的,那么,红砖中红色的物质是什么?(通过实验进行验证)
实验假设
粘土中可能含有铁的化合物,在高温加热的过程中转化为氧化物(红色),假定红砖中有氧化铁,则氧化铁溶于盐酸中转化为Fe3+,然后利用Fe3+的检验证明红砖中有氧化铁。
实验原理:
红砖之所以显红色是因为含有Fe2O3。Fe2O3是碱性氧化物,可溶于酸(Fe2O3 +6H+=2Fe3++3H2O)。Fe3+溶液检验[Fe3++—=Fe(SCN)3]。
实验步骤及现象:
①把约20g红砖粉末,放入小烧杯中,加入20mL 3mol/L盐酸,放置约30min。
②从烧杯中取2mL澄清溶液于试管中, 溶液2滴—3滴,观察到溶液立即显血红色。
实验探究的目的:
①运用Fe3+的检验方法,探究红砖中是否含有氧化铁;
②实验条件的控制。
提出问题:
砖是人们日常生活中常见的物质,同是用粘土烧制的砖,
为什么有的是红色有的是青色?
红砖中红色的物质是什么?
实验假设:
红砖中红色的物质是什么用什么方法检验?
讨论认为:粘土中可能含有铁的化合物,在高温加热的过程中转化为
氧化铁(红色)。
假定红砖中有氧化铁,则氧化铁溶于盐酸转化为Fe3+,
然后利用Fe3+的检验证明红砖中有氧化铁。
实验方案
怎样用实验证明盐酸中没有Fe3+,而红砖中含有氧化铁?通过分析实验原理,
设计出实验方案(包括实验用品、实验步骤)
①化学反应原理:
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
Fe3++-=Fe(SCN)3(红色溶液);
Fe3+3OH-=Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
仪器药品:
②
烧杯、玻璃棒、试管、胶头滴管
红砖样品、稀盐酸、溶液、NaOH溶液。
方案二:
取红砖样品,用稀盐酸溶解、过滤,取上层清液2ml于试管中,滴加NaOH溶液,
若溶液显红褐色沉淀,证明溶液中有Fe3+,说明红砖中有氧化铁成分。
(1)取少量盐酸于试管中,溶液,
若无红色出现,说明盐酸中不含有Fe3+。
(2) 取红砖样品,用稀盐酸溶解,取上层清液2ml 试管中,溶液,
若溶液显红色,证明溶液中有Fe3+,说明红砖中有氧化铁成分。
方案一:
视屏
结论1:
方案一溶液显红色,说明Fe3+的确存在,
进而可以说明红砖中有氧化铁。
为什么有的小组
实验不成功?
根据勒夏特列原理,增加反应物的浓度,可以促进化学平衡向生成物方向移动。
因此溶液中被检验出的离子浓度必须足够大,
这样,加入适当浓度的盐酸后,反应才能显著进行。
由于红砖样品没有经过研磨,加的盐酸过多,又没有充分反应,
导致溶液中Fe3+浓度过低,
的浓度太低有关。
解释:
改进实验方案:
把25个实验小组分成5组进行对照实验。
把约20g的红砖研成粉末,放入小烧杯中,分别加入约30ml各种浓度的盐酸,
通过过滤的方法取得滤液2ml于试管中,~3滴。
观察溶液颜色的变化。可见,选用3mol/L的盐酸溶液现象已比较明显。
结论2:
为什么不会产生红褐色沉淀?白色浑浊又是什么?
Fe3+是否与OH-生成了Fe(OH)3?
也许是盐酸过量,加入的氢氧化纳溶液浓度过小,
没能和Fe3+反应用饱和氢氧化纳溶液,结果能得到少量白色浑浊
一般粘土的成分中有Ca2+、Al3+、Mg2+,
因此白色浑浊的成分可能是Ca(OH)2、Al(OH)3、Mg(OH)2的混合物。
若Fe3+与OH-反应生成沉淀,那么在产生白色沉淀的试管中
溶液不显红色
反之则显红色。实验证明不显红色,说明Fe3+已转化为Fe(OH)3沉淀。
致于观察不到红褐色沉淀,是因为产生的Fe(OH)3沉淀量很少,
被相对大量的白色沉淀所掩盖。
当向该悬浊液加入盐酸,溶液出现红色,进一步说明Fe3+的存在