题目内容

14．研究小组进行木炭还原氧化铁的探究活动，用图1所示的装置加热木炭、氧化铁的混合物（试管竖直向上，可使加热时的热量尽少散失）．

【提出问题】实验结束后，试管中的剩余固体X含有那些成分？
【查阅资料】
铁的氧化物被还原时，是从高价铁的氧化物逐级还原成低价铁的氧化物，最后还原成金属铁．
铁的氧化物及其部分性质如下：
 Fe3O4和FeO均为黑色固体．其中，Fe3O4能被磁铁吸引．
 Fe3O4与稀盐酸的反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，写出该反应的化学方程式：Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O．
黄色的FeCl3溶液中滴入无色的KSCN溶液，溶液变为红色，该实验常用于检验FeCl3； FeCl3液遇单质铁发生反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2．
【猜想】固体X可能含有：①Fe ②FeO ③Fe3O4 ④Fe2O3⑤C
【实施实验】目的：确定固体X的组成．
 步骤 操作主要现象 结论 
Ⅰ 取部分冷却后的固体X倒在滤纸上，用磁铁充分吸引部分固体被吸引 到磁铁上 可能有Fe或Fe3O4 
Ⅱ取滤纸上的剩余固体少量，放入图2所示的 试管a中，通入氧气，用酒精灯加热． 固体剧烈燃烧，b中溶液变浑浊 一定有C 
Ⅲ另取滤纸上的剩余固体少量，放入试管中，加入足量的稀盐酸．  无明显现象 FeO和Fe2O3 
Ⅳ 取步骤 I 磁铁上的固体少量，放入试管中，逐滴加入稀盐酸．产生气泡 一定有Fe 
【反思】为确定固体X中是否有Fe3O4 ，小明向步骤Ⅳ所得溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红色，小明认为固体X中一定没有Fe3O4 ．小明的结论是否可靠？简述判断理由．

分析 根据“Fe3O4与稀盐酸的反应生成氯化铁、氯化亚铁和水”，则可知反应物、生成物，书写化学方程式；【猜想】根据氧化铁有可能剩余进行分析；
【实施实验】根据氧化亚铁和氧化铁能和盐酸反应，铁和盐酸反应生成氢气以及铁离子的检验，黄色的FeCl3溶液中滴入无色的KSCN溶液，溶液变为红色进行分析；
【反思】根据铁离子和铁反应会生成亚铁离子进行分析；

解答 解：
根据“Fe3O4与稀盐酸的反应生成氯化铁、氯化亚铁和水”，则可写出该反应的化学方程式：Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O．
【猜想】通过分析可知，氧化铁可能有剩余，所以猜想④是Fe2O3；
【实验实施】

步骤操作主要现象 结论
Ⅰ取部分冷却后的固体X倒在滤纸上，用磁铁充分吸引部分固体被吸引 到磁铁上 可能有Fe或Fe3O4
Ⅱ取滤纸上的剩余固体少量，放入图2所示的 试管a中，通入氧气，用酒精灯加热． 固体剧烈燃烧，b中溶液变浑浊 一定有 C
Ⅲ另取滤纸上的剩余固体少量，放入试管中，加入足量的稀盐酸． 无明显现象 FeO和Fe2O3
Ⅳ取步骤 I 磁铁上的固体少量，放入试管中，逐滴加入稀盐酸．产生 气泡一定有Fe
【反思】小明认为固体X中一定没有Fe3O4 ，不可靠；铁离子和铁反应会生成亚铁离子，所以用上述实验方法不能确定固体X中一定没有Fe3O4，理由是：固体X中如果含有Fe3O4，步骤V中加盐酸后，由于铁与FeCl3反应生成FeCl2，遇KSCN溶液也不变血红色；
故答案为：
【查阅资料】Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O；
【猜    想】④Fe2O3；
【实验实施】II．C；   III．FeO和Fe2O3； IV．气泡
【反思改进】不可靠；理由：固体X中如果含有Fe3O4，步骤IV中加盐酸后，由于铁与FeCl3反应生成FeCl2，遇KSCN溶液也不变血红色．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的资料进行解答，要学会对问题进行分解，此题较难．

练习册系列答案
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12．对铁“发蓝”处理，其表面将形成致密氧化膜而有效避免腐蚀．
①致密氧化膜能有效阻止铁锈蚀的原因是致密的氧化膜使铁与氧气（或空气）和水隔绝．
②“发蓝”过程的化学方程式如下，式中X的化学式为Fe3O4．
36Fe+4NaNO2+9NaNO3+26H2O═12X+13NaOH+13NH3↑
③为检验“发蓝”处理的铁质零件表面是否形成致密氧化膜，将该零件浸泡于硫酸铜溶液中，发现零件表面出现红色物质．由此可知该零件“发蓝”处理效果不好，因为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（用化学方程式示）．
5．用化学符号填空：
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（3）标出水中氧元素的化合价H2$\stackrel{-2}{O}$（4）硫酸亚铁溶液中的阳离子Fe2+
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2．水是重要的溶剂，在实验室中常用于溶解物质、配制溶液，在50mL水（密度为1g/mL）中溶解一定量甲固体的操作如下，请根据如图实验现象和溶解度曲线回答．

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（2）若x=10g，要使B恰好变成20℃的饱和溶液，需要加水的质量是12.5g；
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9．下列物质均为生活中常见物质：
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请用序号回答下列问题
（1）常用作干燥剂的是④；（2）预防骨质疏松，人体可摄入的是①；
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