Question

3．某黑色粉末可能是Fe₃O₄或Fe₃O₄与FeO的混合物，为进一步确定该黑色粉末的成分，下列方案不可行的是（　　）

• A． 准确称量一定质量的黑色粉末，用H₂充分还原，并用干燥剂收集所得的水，获得水的准确质量，进行计算
• B． 准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，进行计算．
• C． 准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，计算．
• D． 准确称量一定质量的黑色粉末，与一定质量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，进行计算

Answer 1

分析 A．准确称量一定质量的黑色粉末，用 H₂ 充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，计算得到氧元素质量和铁元素质量，依据铁元素和氧元素物质的量之比确定化学式；
B．准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，得到氧化铁质量，依据铁元素守恒进行计算；
C．准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，依据铁元素和氧元素质量守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比分析判断氧化物的存在形式；
D．准确称量一定质量的黑色粉末，与一定质量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，反应前后都是固体反应前后固体质量不变，不能计算．

解答 解：A．准确称量一定质量的黑色粉末，用 H₂ 充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，计算得到氧元素质量和铁元素质量，依据铁元素和氧元素物质的量之比确定化学式，能计算得到物质组成，故A不选；
B．准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，得到氧化铁质量，依据铁元素和氧元素守恒进行计算铁元素和氧元素物质的量之比判断氧化物化学式，能计算得到物质组成，故B不选；
C．准确称量一定质量的黑色粉末，用 CO 充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，依据铁元素和氧元素质量守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比分析判断氧化物的存在形式，能计算得到物质组成，故C不选；
D．准确称量一定质量的黑色粉末，与一定质量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，反应前后都是固体反应前后固体质量不变，不能计算确定该黑色粉末的成分，故D选；
故选D．

点评 本题考查了混合物成分确定方案设计的评价，掌握铁及其氧化物的性质是解答的关键，题目难度中等．