题目内容
【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。
【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： 。
【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。
（2）FeCO3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 。
【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 。
（2）CO2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 。
【答案】
【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
（2）4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2
（3）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
【总结与提升】
（1）Ca（HCO3）2
（2）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O
（3）高锰酸钾溶液褪色 氧化铁
【解析】
试题分析：
【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。
（2）FeCO3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+O22Fe2O3+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。
（2）CO2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。
（3）FeCl2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+O22Fe2O3+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。
