Question

14．研究小組進(jìn)行木炭還原氧化鐵的探究活動，用圖1所示的裝置加熱木炭、氧化鐵的混合物（試管豎直向上，可使加熱時的熱量盡少散失）．

【提出問題】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，試管中的剩余固體X含有那些成分？
【查閱資料】
鐵的氧化物被還原時，是從高價鐵的氧化物逐級還原成低價鐵的氧化物，最后還原成金屬鐵．
鐵的氧化物及其部分性質(zhì)如下：
 Fe₃O₄和FeO均為黑色固體．其中，F(xiàn)e₃O₄能被磁鐵吸引．
 Fe₃O₄與稀鹽酸的反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵和水，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe₃O₄+8HCl═2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O．
黃色的FeCl₃溶液中滴入無色的KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，該實(shí)驗(yàn)常用于檢驗(yàn)FeCl₃； FeCl₃液遇單質(zhì)鐵發(fā)生反應(yīng)：2FeCl₃+Fe=3FeCl₂．
【猜想】固體X可能含有：①Fe ②FeO ③Fe₃O₄ ④Fe₂O₃⑤C
【實(shí)施實(shí)驗(yàn)】目的：確定固體X的組成．

步驟	操作	主要現(xiàn)象	結(jié)論
Ⅰ	取部分冷卻后的固體X倒在濾紙上，用磁鐵充分吸引	部分固體被吸引 到磁鐵上	可能有Fe或Fe3O4
Ⅱ	取濾紙上的剩余固體少量，放入圖2所示的 試管a中，通入氧氣，用酒精燈加熱．	固體劇烈燃燒，b中溶液變渾濁	一定有C
Ⅲ	另取濾紙上的剩余固體少量，放入試管中，加入足量的稀鹽酸．	無明顯現(xiàn)象	FeO和Fe2O3
Ⅳ	取步驟 I 磁鐵上的固體少量，放入試管中，逐滴加入稀鹽酸．	產(chǎn)生氣泡	一定有Fe

【反思】為確定固體X中是否有Fe₃O₄ ，小明向步驟Ⅳ所得溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅色，小明認(rèn)為固體X中一定沒有Fe₃O₄ ．小明的結(jié)論是否可靠？簡述判斷理由．

Answer 1

分析 根據(jù)“Fe₃O₄與稀鹽酸的反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵和水”，則可知反應(yīng)物、生成物，書寫化學(xué)方程式；【猜想】根據(jù)氧化鐵有可能剩余進(jìn)行分析；
【實(shí)施實(shí)驗(yàn)】根據(jù)氧化亞鐵和氧化鐵能和鹽酸反應(yīng)，鐵和鹽酸反應(yīng)生成氫氣以及鐵離子的檢驗(yàn)，黃色的FeCl₃溶液中滴入無色的KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色進(jìn)行分析；
【反思】根據(jù)鐵離子和鐵反應(yīng)會生成亞鐵離子進(jìn)行分析；

解答 解：
根據(jù)“Fe₃O₄與稀鹽酸的反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵和水”，則可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe₃O₄+8HCl═2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O．
【猜想】通過分析可知，氧化鐵可能有剩余，所以猜想④是Fe₂O₃；
【實(shí)驗(yàn)實(shí)施】

步驟	操作	主要現(xiàn)象	結(jié)論
Ⅰ	取部分冷卻后的固體X倒在濾紙上，用磁鐵充分吸引	部分固體被吸引 到磁鐵上	可能有Fe或Fe3O4
Ⅱ	取濾紙上的剩余固體少量，放入圖2所示的 試管a中，通入氧氣，用酒精燈加熱．	固體劇烈燃燒，b中溶液變渾濁	一定有 C
Ⅲ	另取濾紙上的剩余固體少量，放入試管中，加入足量的稀鹽酸．	無明顯現(xiàn)象	FeO和Fe2O3
Ⅳ	取步驟 I 磁鐵上的固體少量，放入試管中，逐滴加入稀鹽酸．	產(chǎn)生 氣泡	一定有Fe

【反思】小明認(rèn)為固體X中一定沒有Fe₃O₄ ，不可靠；鐵離子和鐵反應(yīng)會生成亞鐵離子，所以用上述實(shí)驗(yàn)方法不能確定固體X中一定沒有Fe₃O₄，理由是：固體X中如果含有Fe₃O₄，步驟V中加鹽酸后，由于鐵與FeCl₃反應(yīng)生成FeCl₂，遇KSCN溶液也不變血紅色；
故答案為：
【查閱資料】Fe₃O₄+8HCl═2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；
【猜    想】④Fe₂O₃；
【實(shí)驗(yàn)實(shí)施】II．C；   III．FeO和Fe₂O₃； IV．氣泡
【反思改進(jìn)】不可靠；理由：固體X中如果含有Fe₃O₄，步驟IV中加鹽酸后，由于鐵與FeCl₃反應(yīng)生成FeCl₂，遇KSCN溶液也不變血紅色．

點(diǎn)評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識和題中所給的資料進(jìn)行解答，要學(xué)會對問題進(jìn)行分解，此題較難．