Question

【题目】实验室中用一氧化碳还原纯净的Fe2O3粉末。

反应后装置中玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小军同学提出了质疑，于是同学们提出查阅资料，寻求真理。

（查阅资料）一氧化碳还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、时间有关，产物可能是Fe3O4、FeO、Fe

几种物质的性质

物质性质	Fe	Fe2O3	FeO	Fe3O4
颜色	黑色	红色	黑色	黑色
能否被磁铁吸引	能	不能	不能	能

已知反应：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O，FeCl3溶液呈棕黄色

（实验1）（1）该小组同学将反应后的黑色固体研细后，用磁铁吸引，发现黑色粉末全部能被吸引，则该黑色粉末中不可能含有Fe2O3和_________（填化学式）。

黑色固体粉末的成分是什么？

猜想Ⅰ：全部为Fe

猜想Ⅱ：全部为Fe3O4

猜想Ⅲ：______________（填化学式）

（2）实验：将黑色粉末加入到足量的稀盐酸中，全部溶解，观察现象：

①有无色气体产生，

②溶液呈棕黄色 。

由上述实验现象，得出上述猜想________正确。

（评价与反思）（3）装置中澄清石灰水的作用是__________；若撤出装置中点燃的酒精灯可能造成的后果_______。

（实验2）采用实验1后的剩余物可制备三氯化铁，三氯化铁（FeCl3）可用于金属蚀刻等。

（查阅资料）①通入Cl2可将FeCl2溶液转化成FeCl3溶液。

②FeCl3蚀刻铜反应原理：废铜电路板上的铜与FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2

③FeCl3能使KSCN溶液变红色，而FeCl2与CuCl2不能。

将实验1后的剩余物进行分步实验，操作过程中氯化铁的质量变化如图：

（4）操作Ⅰ可除去固体残渣，该操作的名称是_________。

（5）通过操作Ⅱ，氯化铁的质量增加的原因是__________。

（6）通过操作Ⅲ，得到d溶液，检验d溶液中是否还含有氯化铁的方法是_______。

Answer 1

【答案】FeO Fe和Fe3O4 Ⅲ 检验有二氧化碳生成 一氧化碳会污染空气 过滤 Cl2可将FeCl2溶液转化成FeCl3溶液 取少量试液，滴入KSCN溶液，若变红色，则还有FeCl3

【解析】

（1）该小组同学将反应后的黑色固体研细后，用磁铁吸引，发现黑色粉末全部能被吸引，则该黑色粉末中不可能含有Fe2O3和FeO，因为只有铁和四氧化三铁才能被磁铁吸引；

猜想Ⅰ：全部为Fe

猜想Ⅱ：全部为Fe3O4

猜想Ⅲ：Fe和Fe3O4的混合物

（2）实验：将黑色粉末加入到足量的稀盐酸中，全部溶解，观察现象：

①有无色气体产生，说明铁与稀盐酸反应产生氢气，

②溶液呈棕黄色，说明四氧化三铁与稀盐酸反应产生氯化铁溶液；

由上述实验现象，得出上述猜想Ⅲ正确。

（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，装置中澄清石灰水的作用是：检验有二氧化碳生成；一氧化碳有毒，若撤出装置中点燃的酒精灯（属于尾气处理装置）可能造成的后果：未反应的一氧化碳会污染空气；

（4）操作Ⅰ分离滤渣和滤液，可除去固体残渣，该操作的名称是：过滤。

（5）通过操作Ⅱ，氯化铁的质量增加的原因是：通入Cl2可将FeCl2溶液转化成FeCl3溶液；

（6）操作Ⅲ，加入废铜电路板，铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，得到d溶液，因为：FeCl3能使KSCN溶液变红色，而FeCl2与CuCl2不能；检验d溶液中是否还含有氯化铁的方法是：少量试液，滴入KSCN溶液，若变红色，则还有FeCl3。