题目内容
【题目】已知Fe3O4是一种复杂的化合物，其化学式可改写为FeO·Fe2O3。对于Fe与水蒸气反应后的黑色物质，有三个学习小组提出了三种不同的猜想，以下是小组同学进行的实验猜想与探究，请你根据小组的思路与提示完成相关空白。
实验之前查阅资料得知Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时，溶液变成红色，而Fe2+遇KSCN溶液无明显变化。
[猜想]甲组：黑色物质是FeO
乙组:黑色物质是Fe3O4
丙组:____________；
[实验探究]
（1）丙组认为一种简单定性的方法即可判断甲组的正误:取生成的黑色物质少许于烧杯中，加稀盐酸使其完全溶解，再加________溶液以检验Fe3+，观察到溶液有无出现________现象即可判断。
（2）乙组认为可通过定量测定来确定生成的黑色物质的组成，以验证该组猜想正确。取生成的黑色物质2.32 g溶解于适量稀盐酸后，加入新制氯水，加入氯水后反应的离子方程式为__________，再加入足量NaOH溶液后，过滤、洗涤、烘干、灼烧、称量，若称得固体质量为________，即可判断乙组同学猜想正确。
【答案】黑色物质是FeO和Fe3O4的混合物 KSCN 红色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 2.4 g
【解析】
Fe的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe2O3是红棕色固体，FeO、Fe3O4是黑色物质；黑色物质若为纯净物，可能为FeO，也可能为Fe3O4，若是混合物，则为FeO和Fe3O4的混合物，据此分析。
Fe的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe2O3是红棕色固体，FeO、Fe3O4是黑色物质；黑色物质若为纯净物，可能为FeO，也可能为Fe3O4，若是混合物，则为FeO和Fe3O4的混合物。
（1） Fe3+遇SCN-溶液变为红色，所以向溶液中加入KSCN溶液，若观察到溶液无红色现象出现，即可判断无Fe3+，即原黑色物质为FeO；
（2）金属氧化物溶于盐酸后，向该溶液中通入Cl2，由于氯气有氧化性，会与溶液中的Fe2+发生氧化还原反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，发生沉淀反应：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，将沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧，发生分解反应：2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O。若乙组同学猜想正确，则2.32 g全为Fe3O4，其物质的量为n(Fe3O4)=
=0.01 mol，根据铁元素守恒,可得n(Fe2O3)=
=0.015 mol，称得固体质量为m(Fe2O3)=0.015 mol×160 g·mol-1=2.4g。
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综合自测系列答案
【题目】研究SO2、NOx等大气污染物的要善处理具有重要意义。
(1)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)
2CaSO4(s)+2CO2(g)对煤进行脱硫处理。某温度下，测得反应在不同时间点各物质的浓度如下：
时间/min 浓度/mol·L-1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
O2 | 1.00 | 0.78 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.44 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10min内，平均反应速率v(SO2)=___mol/(L·min)。
②30min后，只改变某—条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是___（填字母）。
A.移除部分CaSO4(s) B.通入一定量的O2
C.加入合适的催化剂 D.适当缩小容器的体积
(2)利用活性炭吸附汽车尾气中的NO：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，实验测得，v正=k正c2(NO)，v逆=k逆c(N2) c(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。在密闭容器中加入足量C（s）和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：
①由图可知：该反应的ΔH___0（填“>”或“<”）；在1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为___。
②用某物质的平街分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作Kp）。在1050K、1.1×106Pa时，计算该反应的化学平衡常数Kp=___[已知：气体分压（P分）=气体总压（P×体积分数]。
③达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数___（填“>”、“<”或“=”）k逆增大的倍数，1100K时，计算k正：k逆=___。
