Question

【題目】要探究碳酸亞鐵和氧氣充分反應后的固體成分，請你參與華雪同學的探究：
【查閱資料】①碳酸亞鐵（FeCO3）具有還原性，在空氣中灼燒生成的氧化物和CO2氣體．
②FeO是一種黑色粉末，它不穩(wěn)定，在空氣中加熱，就迅速被氧化成四氧化三鐵，四氧化三鐵能與鹽酸反應生成氯化亞鐵、氯化鐵和水．
③FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色，而FeCl3不能；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色，F(xiàn)eCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出現(xiàn)紅色．
（1）【猜想與假設】猜想1：固體成分是氧化鐵；
猜想2：固體成分是四氧化三鐵；
猜想3： ．
（2）【活動與探究】連接儀器、裝好藥品如圖所示（加熱和固定裝置已省略），打開止水夾K，通入氧氣，加熱玻璃管X．當Y瓶中產(chǎn)生的沉淀不再增加時，停止加熱，繼續(xù)通入氧氣至玻璃管冷卻．

取玻璃管里的少量固體于試管中，滴加鹽酸，微熱，固體完全溶解．將所得溶液分成甲、乙兩份進行實驗．

實驗編號	實驗步驟	實驗現(xiàn)象
a	向甲溶液中滴加KSCN溶液	溶液變紅色
b	向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液	高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失

【結(jié)論與反思】①由上述實驗現(xiàn)象可知，F(xiàn)eCO3在氧氣中高溫灼燒得到的固體產(chǎn)物是 ， 因此，猜想（填“1”或“2”或“3”）是正確的．
②FeCO3在氧氣中高溫灼燒的化學方程式為 ．
③上述實驗（填“a”或“b”）是多余的，因為 ．
（3）【總結(jié)與提升】①若實驗結(jié)束時觀察到Y(jié)瓶中仍然是澄清的，可能的原因是澄清石灰水的量不足，導致生成的碳酸鈣轉(zhuǎn)變成了可溶于水的碳酸氫鈣．碳酸氫鈣的化學式為 ．
②CO2使澄清石灰水變渾濁的化學方程式為 ．
③華雪同學經(jīng)過反思，覺得該實驗設計還存在問題，因為如果在實驗b中觀察到 ， 就不能確定哪個猜想是正確的．所以華雪同學又對該實驗進行了定量探究：取11.6g純凈的碳酸亞鐵固體，在空氣中高溫灼燒至恒重，稱得固體質(zhì)量凈減3.6g．通過計算即可確定：FeCO3和氧氣充分反應后的固體成分是 ．

Answer 1

【答案】
（1）固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵
（2）氧化鐵；1；4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2；b；a實驗已經(jīng)證明了溶液中存在氯化鐵，不存在氯化亞鐵；b實驗無法證明是否含氯化鐵
（3）Ca（HCO3）2；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；高錳酸鉀溶液褪色；氧化鐵
【解析】【猜想與假設】由假設①②，也可能是兩者的混合物，則猜想3是固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵．
【結(jié)論與反思】①由FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色，F(xiàn)eCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出現(xiàn)紅色，則向甲溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色，說明溶液中含有FeCl3 ． FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色，而FeCl3不能，向乙溶液中滴加高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀溶液的紫紅色不消失，說明溶液中不含F(xiàn)eCl2 ． 氯化鐵是氧化鐵與稀鹽酸反應生成的，故FeCO3在氧氣中高溫灼燒得到的固體產(chǎn)物是氧化鐵．因此，猜想1是正確的．②FeCO3在氧氣中高溫灼燒生成氧化鐵和二氧化碳氣體，反應的化學方程式為：4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 ． ③上述實驗中b是多余的，因為a實驗已經(jīng)證明了溶液中存在氯化鐵，不存在氯化亞鐵；b實驗無法證明是否含氯化鐵．
【總結(jié)與提升】①碳酸氫鈣中鈣元素顯+2價，碳酸氫根顯﹣1價，其化學式為：Ca（HCO3）2 ． ②CO2使澄清石灰水變渾濁，是因為與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．③FeCl2能使高錳酸鉀溶液褪色，而FeCl3不能，如果在實驗b中觀察到高錳酸鉀溶液褪色，說明含有氯化亞鐵溶液，不能確定是否含有氯化鐵，就不能確定哪個猜想是正確的．華雪同學又對該實驗進行了定量探究：取11.6g純凈的碳酸亞鐵固體，在空氣中高溫灼燒至恒重，稱得固體質(zhì)量凈減3.6g．
假設生成的固體為氧化鐵，設固體質(zhì)量凈減質(zhì)量為x
4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 固體減少質(zhì)量
464 　　　　　　 320 　 464﹣320=144
11.6g 　　　　　　　　　 x
x=3.6g
假設成立，F(xiàn)eCO3和氧氣充分反應后的固體成分是氧化鐵．
所以答案是：【猜想與假設】固體成分是氧化鐵和四氧化三鐵；
【結(jié)論與反思】①氧化鐵；1；②4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2；③b；a實驗已經(jīng)證明了溶液中存在氯化鐵，不存在氯化亞鐵；b實驗無法證明是否含氯化鐵．
【總結(jié)與提升】①Ca（HCO3）2；②CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；③高錳酸鉀溶液褪色；氧化鐵．
【考點精析】掌握書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式是解答本題的根本，需要知道注意：a、配平 b、條件 c、箭號．