Question

向盛有10mL饱和氯化铁溶液的试管里投入足量铝片，观察到如下现象：
①黄色溶液很快变成红褐色，过一会儿溶液中有红褐色沉淀生成．
②铝片表面立刻有少量黑色物质析出，黑色物质能被磁铁吸起．
③混合液温度升高甚至发烫，产生无色气泡，且产生气泡速率明显加快，铝片上下翻滚．
（1）产生的红褐色沉淀是

 

，无色气泡的成分是

 

．
（2）产生无色气泡的原因是（用离子方程式表示）

 

．
（3）写出生成气泡速率明显加快的两个原因

 

、

 

．

Answer 1

考点：铝的化学性质,盐类水解的应用,铁盐和亚铁盐的相互转变

专题：元素及其化合物

分析：（1）氯化铁为强酸弱碱盐，水解呈酸性，铝为活泼金属，铝和酸性溶液中氢离子反应，促进铁离子水解形成红褐色Fe（OH）₃沉淀；
（2）根据盐的类型判断溶液的酸碱性，根据金属的活泼性判断产生无色气泡是氢气，是铝和酸性溶液中氢离子反应产物；
（3）根据化学反应与反应热的关系及原电池的构成条件分析．

解答： 解：（1）氯化铁为强酸弱碱盐，弱碱离子水解显酸性，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，投入足量铝片，2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，促进Fe³⁺水解，水解平衡右移，过一会儿溶液中有红褐色沉淀生成，
故答案为：Fe（OH）₃；H₂；
（2）氯化铁为强酸弱碱盐，水解：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，铝为活泼金属，和酸反应：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，
故答案为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺ 和 2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（3）FeCl₃是强酸弱碱盐，FeCl₃水解使水溶液呈酸性，酸与金属铝的反应是放热反应，随着反应的进行，溶液的温度越来越高，温度越高，反应速率越大；铝能置换呈FeCl₃中的Fe，Fe附着在铝表面，具备构成原电池的条件，所以形成了原电池，使反应速率加快，
故答案为：反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快；Fe-Al形成原电池，反应速率加快．

点评：本题考查了盐类水解、原电池工作原理、化学反应与反应热的关系等知识点，知识点较多，属于综合题；通过本题可得：在金属的置换反应中，除了发生金属的置换反应外还有原电池反应、盐类的水解反应、金属和酸的反应等，情况较复杂，做习题时可根据实验现象分析判断发生的反应，题目难度中等．