Question

17．磁性氧化铁（Fe₃O₄）的组成可写成FeO•Fe₂O₃．某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe₃O₄、CuO组成（不含有其它黑色物质）．探究过程如下：
▲提出假设：假设1．黑色粉末是CuO；假设2．黑色粉末是Fe₃O₄；
假设3．黑色粉末是CuO和Fe₃O₄的混合物．
▲探究实验：取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂．
①若假设1成立，则实验现象是溶液显蓝色．
②若所得溶液显血红色，则假设2或3成立．
③为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生有红色固体析出现象，则假设3成立．
有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显．查阅资料：
Cu²⁺与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu²⁺+4NH₃•H₂O═Cu（NH₃）₄²⁺+4H₂O．
④为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假设2成立，则产生红褐色沉淀现象；若产生红褐色沉淀，同时溶液呈深蓝色现象，则假设3成立．

Answer 1

分析 依据物质的颜色结合假设1和假设2解答；
①硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜，硫酸铜溶液呈蓝色；
②三价铁离子遇到KSCN显血红色，据此解答；
③铁粉与铜离子反应置换出铜；
④如果假设2成立，则加入硫酸后得到的溶液中含有三价铁离子，加入氨水后生成氢氧化铁红褐色沉淀；如果假设3成立则加入硫酸后溶液中既含有三价铁离子还含有铜离子，加入足量氨水反应生成氢氧化铁红褐色沉淀；铜离子与氨水发生反应Cu²⁺+4NH₃•H₂O═Cu（NH₃）₄²⁺+4H₂O，盐酸变为深蓝色

解答 解：该物质是黑色固体，也可能既含有CuO又含有Fe₃O₄黑色粉末，是CuO和Fe₃O₄的混合物；
故答案为：黑色粉末是CuO和Fe₃O₄的混合物；
①硫酸与氧化铜发生反应：CuO+H₂SO4=CuSO₄+H₂O，硫酸铜溶液显蓝色，若假设1成立，实验现象为：溶液显蓝色，
故答案为：溶液显蓝色；
②三价铁离子与KSCN试剂络合成红色络合物，所以如果所得溶液显血红色，证明加入硫酸后生成了三价铁离子，说明黑色物质中含有Fe₃O₄，所以假设2或3都有可能，
故答案为：2或3；
③铁粉与铜离子发生反应：2Cu²⁺+Fe=3Fe²⁺+Cu，所以如果产生红色物质，证明溶液中存在铜离子，则黑色固体中含有CuO
，故假设3正确；
故答案为：有红色固体析出；
④如果假设2成立，则加入硫酸后得到的溶液中含有三价铁离子，加入氨水后生成氢氧化铁红褐色沉淀；如果假设3成立则加入硫酸后溶液中既含有三价铁离子还含有铜离子，加入足量氨水反应生成氢氧化铁红褐色沉淀；铜离子与氨水发生反应Cu²⁺+4NH₃•H₂O═Cu（NH₃）₄²⁺+4H₂O，盐酸变为深蓝色，
故答案为：红褐色沉淀；红褐色沉淀，同时溶液呈深蓝色．

点评 本题考查了探究物质组成的方法，题目难度中等，明确实验目的、实验原理为解答关键，注意熟练掌握常见元素及其化合物性质，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．