Question

【题目】要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分，请你参与华雪同学的探究：
【查阅资料】①碳酸亚铁（FeCO3）具有还原性，在空气中灼烧生成的氧化物和CO2气体．
②FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，就迅速被氧化成四氧化三铁，四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水．
③FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl3不能；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出现红色．
（1）【猜想与假设】猜想1：固体成分是氧化铁；
猜想2：固体成分是四氧化三铁；
猜想3： ．
（2）【活动与探究】连接仪器、装好药品如图所示（加热和固定装置已省略），打开止水夹K，通入氧气，加热玻璃管X．当Y瓶中产生的沉淀不再增加时，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却．

取玻璃管里的少量固体于试管中，滴加盐酸，微热，固体完全溶解．将所得溶液分成甲、乙两份进行实验．

实验编号	实验步骤	实验现象
a	向甲溶液中滴加KSCN溶液	溶液变红色
b	向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液	高锰酸钾溶液的紫红色不消失

【结论与反思】①由上述实验现象可知，FeCO3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是 ， 因此，猜想（填“1”或“2”或“3”）是正确的．
②FeCO3在氧气中高温灼烧的化学方程式为 ．
③上述实验（填“a”或“b”）是多余的，因为 ．
（3）【总结与提升】①若实验结束时观察到Y瓶中仍然是澄清的，可能的原因是澄清石灰水的量不足，导致生成的碳酸钙转变成了可溶于水的碳酸氢钙．碳酸氢钙的化学式为 ．
②CO2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为 ．
③华雪同学经过反思，觉得该实验设计还存在问题，因为如果在实验b中观察到 ， 就不能确定哪个猜想是正确的．所以华雪同学又对该实验进行了定量探究：取11.6g纯净的碳酸亚铁固体，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量净减3.6g．通过计算即可确定：FeCO3和氧气充分反应后的固体成分是 ．

Answer 1

【答案】
（1）固体成分是氧化铁和四氧化三铁
（2）氧化铁；1；4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2；b；a实验已经证明了溶液中存在氯化铁，不存在氯化亚铁；b实验无法证明是否含氯化铁
（3）Ca（HCO3）2；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；高锰酸钾溶液褪色；氧化铁
【解析】【猜想与假设】由假设①②，也可能是两者的混合物，则猜想3是固体成分是氧化铁和四氧化三铁．
【结论与反思】①由FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出现红色，则向甲溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中含有FeCl3 ． FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl3不能，向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液的紫红色不消失，说明溶液中不含FeCl2 ． 氯化铁是氧化铁与稀盐酸反应生成的，故FeCO3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是氧化铁．因此，猜想1是正确的．②FeCO3在氧气中高温灼烧生成氧化铁和二氧化碳气体，反应的化学方程式为：4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 ． ③上述实验中b是多余的，因为a实验已经证明了溶液中存在氯化铁，不存在氯化亚铁；b实验无法证明是否含氯化铁．
【总结与提升】①碳酸氢钙中钙元素显+2价，碳酸氢根显﹣1价，其化学式为：Ca（HCO3）2 ． ②CO2使澄清石灰水变浑浊，是因为与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．③FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl3不能，如果在实验b中观察到高锰酸钾溶液褪色，说明含有氯化亚铁溶液，不能确定是否含有氯化铁，就不能确定哪个猜想是正确的．华雪同学又对该实验进行了定量探究：取11.6g纯净的碳酸亚铁固体，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量净减3.6g．
假设生成的固体为氧化铁，设固体质量净减质量为x
4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2 固体减少质量
464 　　　　　　 320 　 464﹣320=144
11.6g 　　　　　　　　　 x
x=3.6g
假设成立，FeCO3和氧气充分反应后的固体成分是氧化铁．
所以答案是：【猜想与假设】固体成分是氧化铁和四氧化三铁；
【结论与反思】①氧化铁；1；②4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2；③b；a实验已经证明了溶液中存在氯化铁，不存在氯化亚铁；b实验无法证明是否含氯化铁．
【总结与提升】①Ca（HCO3）2；②CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；③高锰酸钾溶液褪色；氧化铁．
【考点精析】掌握书写化学方程式、文字表达式、电离方程式是解答本题的根本，需要知道注意：a、配平 b、条件 c、箭号．