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1、红砖中红色物质的实验探究本讲稿第一页，共十二页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）本讲稿第二页，共十二页实验假设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。本讲稿第三页，共十二页实验原理：实验原理：红砖之所以显红色是因为含有FeFe2 2O O3 3。Fe2O3是碱性氧化物，可溶于酸(Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O)。Fe3+可用KSCN溶液检验Fe3+3SCNFe(
2、SCN)3。本讲稿第四页，共十二页实验步骤及现象：把约20g红砖粉末，放入小烧杯中，加入20mL 3mol/L盐酸，放置约30min。从烧杯中取2mL澄清溶液于试管中，滴入0.1moI/L KSCN溶液2滴3滴，观察到溶液立即显血红色。本讲稿第五页，共十二页实验探究的目的：运用Fe3+的检验方法，探究红砖中是否含有氧化铁；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，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为什么有的是红色有的是青色?红砖中红色的物质是什么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红砖
3、中红色的物质是什么用什么方法检验?讨论认为讨论认为: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氧化铁(红色红色)。假定红砖中有氧化铁，则氧化铁溶于盐酸转化为假定红砖中有氧化铁，则氧化铁溶于盐酸转化为Fe3+Fe3+，然后利用然后利用Fe3+Fe3+的检验证明红砖中有氧化铁。的检验证明红砖中有氧化铁。本讲稿第六页，共十二页实验方案 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)化学反应原理：化学反应原理：Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O；Fe3+3SCN-=Fe
4、(SCN)3(红色溶液)；Fe3+3OH-=Fe(OH)3(红褐色沉淀)仪器仪器药品药品:烧杯、玻璃棒、试管、胶头滴管红砖样品、稀盐酸、KSCN溶液、NaOH溶液。本讲稿第七页，共十二页方案二: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，滴加KSCN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，滴加KSCN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。方案一方案一:视屏本讲稿第八页，共十二页结论
5、结论1 1：方案一溶液显红色，说明方案一溶液显红色，说明Fe3+的确存在，的确存在，进而可以说明红砖中有氧化铁进而可以说明红砖中有氧化铁。为什么有的小组为什么有的小组实验不成功实验不成功?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，还可能和SCN的浓度太低有关。解释：解释：改进实验方案：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
6、度的盐酸，通过过滤的方法取得滤液2ml于试管中，加入0.1mol/L的KSCN溶液23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。本讲稿第九页，共十二页结论结论2 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滴加KSCN溶液不显红色反
7、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 本讲稿第十页，共十二页反思与评价反思与评价 由于不注意实验条件的控制，方案一可能失败。可以说，探寻、控制实验的最佳条件，是化学实验成功的关键。方案二中当粘土中存在Ca2+、Al3+、Mg2+等干扰离子，且Fe3+浓度过低时，不宜用NaOH溶液检验 本讲稿第十一页，共十二页通过实验，说明溶液中含有Fe3+，进而说明原红砖中含有Fe2O3。注意事项注意事项：红砖与盐酸反应较慢，要给予足够的反应时间。红砖与盐酸反应较慢，要给予足够的反应时间。可以用可以用KSCN溶液检验，也可用溶液检验，也可用NaOH溶液检验，前溶液检验，前者比后者反应灵敏度高。者比后者反应灵敏度高。本讲稿第十二页，共十二页