Question

【題目】I：某校課外小組同學制備Fe(OH)3膠體，并研究該膠體的性質。

(1)該小組同學采用了以下操作制備膠體，請將空白處填寫完整。

取一個燒杯，加入20 mL蒸餾水，加熱至沸騰，然后向燒杯中滴加1～2 mL飽和______溶液，繼續煮沸，待溶液呈____后，停止加熱。

(2)將制得的膠體放入半透膜制成的袋內，如圖1所示，放置2 min后，取少量半透膜外的液體于試管中，置于暗處，用一束強光從側面照射，觀察_____(填“有”或“無”)丁達爾效應；再向燒杯中加入用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，可觀察到的現象為______________。

(3)將半透膜內的液體倒入U形管中，如圖2所示，在液體上方加入少量電解液以保護膠體，接通直流電后，觀察到的現象是____(填“陰”或“陽”)極附近顏色逐漸變深，其原因是_______。

II：回答下列問題：

(1)“鋁熱反應”中的鋁熱劑通常是Fe2O3和Al粉的混合物，高溫反應時可放出大量的熱。請寫出該反應的化學方程式_________________________。

(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4，其反應的離子方程式為______________。

Answer 1

【答案】 FeCl3 紅褐色 無 有白色沉淀產生 陰 Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O或2Fe（OH）3＋4OH－＋3ClO－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O

【解析】I、（1）向沸水中滴入幾滴飽和FeCl3溶液，繼續煮沸至溶液呈紅褐色，即制得Fe(OH)3膠體；

（2）膠體不能透過半透膜，而溶液是可以的，據此判斷；

（3）氫氧化鐵膠體的膠粒帶正電荷，向陰極移動。

II、（1）Fe2O3和Al發生鋁熱反應生成氧化鋁和鐵。

（2）根據電子得失守恒、原子守恒以及電荷守恒書寫離子方程式。

I、（1）制備氫氧化鐵膠體應該用新制的飽和氯化鐵溶液滴入沸水中，繼續加熱至出現紅褐色后即可；

（2）膠體不能透過半透膜，而溶液是可以的。所以半透膜外的液體是不能產生丁達爾效應的。由于溶液中含有氯離子，因此向燒杯中加入用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，可觀察到的現象為有白色沉淀產生；

（3）氫氧化鐵膠體的膠粒帶正電荷，所以向陰極移動，即陰極附近溶液顏色加深；

II、（1）“鋁熱反應”中的鋁熱劑通常是Fe2O3和Al粉的混合物，高溫反應時可放出大量的熱，生成氧化鋁和鐵，該反應的化學方程式為2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。

（2）FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4，反應中鐵元素化合價從+3價升高到+6價，失去3個電子，氯元素化合價從+1價降低到-1價，得到2個電子，根據電子得失守恒可知氧化劑與還原劑的物質的量之比是3：2，因此根據原子守恒以及電荷守恒可知反應的離子方程式為2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O或2Fe（OH）3＋4OH－＋3ClO－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O。