小杰在做铁丝在纯氧中燃烧的实验时,发现燃烧产物是一种不溶于水的黑色固体,小杰想进一步探究该黑色固体的成分。

(1)在做铁丝燃烧实验时,除了生成黑色固体外还观察到的现象是:_________。

(2)对黑色固体的探究:

(查阅资料)

① FeO 和 Fe3O4 都是黑色固体,而且都可和稀盐酸或稀硫酸反应。其中 Fe3O4 和稀硫酸反应生成铁盐、亚铁盐和水,请你写出该反应的化学方程式:________。

② KSCN 溶液遇铁离子显血红色。

(猜 想)

猜想a. 该黑色固体不是Fe2O3, 因为___________________;

猜想b. 该黑色固体是___;

猜想c. 该黑色固体是Fe3O4;

猜想d. 该黑色固体是 FeO 和 Fe3O4 的混合物。

(实验设想)向黑色固体加入过量稀硫酸的实验过程中,

如果猜想b 成立,则反应后溶液中所含的金属离子为______(写化学符号);

如果猜想c 成立,则反应后溶液中所含的溶质有_____(写化学式)。

(实验方案)

方案一:取上述固体于烧杯中,加入适量的稀硫酸,过滤后向滤液中滴加 KSCN 溶液,若观察到现象:_____,则猜想 b 不成立。

方案二:如图,向该黑色固体通入足量的氢气充分反应。通过称量反应前、后的固体质量,再通过简单计算来分析确定固体的成分。

①在进行方案二时,小杰称得的固体质量如下:

反应前

反应后

玻璃管的质量为 91 克,固体质量为A 克

玻璃管和固体物质的总质量为(91+B)克

②有同学认为如图所示装置,加热先通一会儿气体 X 再通入氢气,停止加热后再通一会儿氢气,这样可使实验测得的数据更加准确。你认为在O2、N2 和Ne 三种气体中,气体 X 最没有可能的是__________。

③通过计算后,你认为 A:B 的范围是_________时,猜想 d 成立。

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