Question

某研究性学习小组在用CO还原Fe₂O₃的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X，他们认为X不一定是Fe，若温度不同、受热不均时会生成Fe₃O₄，也能被磁铁吸引。为探究X的组成，他们进行了如下实验。

Ⅰ.定性检验

实验编号	实验操作	实验现象
①	取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热	黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有少量气泡产生
②	向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡	溶液出现血红色
③	另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置	有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解

(1)实验②的目的是_______________________________________________________。

(2)由上述实验现象推断，黑色粉末X的成分是_________________________(填化学式)。

Ⅱ.定量测定

(1)操作Z是_____________。下列仪器中，在灼烧沉淀时必须用到的是_____________(填名称)。

(2)写出溶液Y中滴加H₂O₂溶液时发生反应的离子方程式：_________________________。

(3)通过以上数据，得出2.376 g黑色粉末X中各成分的物质的量为____________。

Answer 1

Ⅰ.(1)检验是否存在Fe³⁺，确认Fe₃O₄的存在

(2)Fe₃O₄和Fe的混合物

Ⅱ.(1)过滤、洗涤(干燥)  坩埚、泥三角

(2)2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂2Fe³⁺+2H₂O

(3)n(Fe₃O₄)=0.01 mol；n(Fe)=0.001 mol

解析：本题考查了分离提纯等化学实验基本操作、物质的鉴别等基本原理。Ⅰ.(1)KSCN常用来检验Fe³⁺，通过确定Fe³⁺的存在从而确定Fe₃O₄的存在。(2)通过①③可判断Fe的存在。通过Ⅰ可知黑色粉末为铁与Fe₃O₄，加入过量盐酸可知生成含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液，加足量H₂O₂溶液，使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入氨水生成Fe(OH)₃沉淀，操作Z为过滤。