【题目】8分)研究小组进行木炭还原氧化铁的探究活动。将木炭、氧化铁及试管充分烘干,并将木炭和氧化铁混合均匀、研磨。取适量上述混合物于试管中,用图1所示的装置加热(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含有哪些成分,质量分别是多少?

【查阅资料】

铁的氧化物还原时,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。氧化物及其部分性质如下

红色固体均为黑色固体。其中,具有很好的磁性,能被磁铁吸引。三种氧化物均不溶于水,但能溶于稀盐酸,分别发生如下反应:

Fe2O3+6HCl ══ 2FeCl3+3HO

Fe3O4+8HCl ══ 2FeCl3+FeCl2+4H2O

FeO+2HCl ══ FeCl2 + H2O

黄色的溶液中滴入无色的KSCN溶液,溶液变为红色,该实验常用于检验溶液遇单质铁发生反应:2FeCl3 + Fe = 3FeCl2溶液变为浅绿色

【猜想】固体X可能含有:④⑤

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

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

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

一定没有

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。

一定有

V

在步骤IV所得溶液中逐滴加入。

溶液不变红色

一定没有

反思改进

同学们讨论发现,用上述实验方法不能确定固体X中一定没有,理由是。

为确定固体X中是否含Fe3O4并测定其中各成分的质量,同学们又进行了以下实验:

步骤

操作

数据

I

重新取部分冷却至室温的固体X,称量其质量为m1

m1 = 17.9 g

II

将称量好的固体X全部放入图3所示的锥形瓶中,称量整套装置及药品的质量为m2;打开分液漏斗旋塞,放入足量稀盐酸后关闭旋塞,待没有气泡产生并恢复至室温,再次称量整套装置及药品的质量为m3

m2 = 317.9 g

m3 = 317.3.g

III

将锥形瓶中剩余的固体过滤、洗涤并干燥,称量其质量为m4

m4 = 1.1 g

获得结论

(1)为确定固体X中是否含,m1~m4中应该用到的数据有。

(2)固体X的成分及质量分别是。

 0  187699  187707  187713  187717  187723  187725  187729  187735  187737  187743  187749  187753  187755  187759  187765  187767  187773  187777  187779  187783  187785  187789  187791  187793  187794  187795  187797  187798  187799  187801  187803  187807  187809  187813  187815  187819  187825  187827  187833  187837  187839  187843  187849  187855  187857  187863  187867  187869  187875  187879  187885  187893  211419 

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