题目内容
已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能生成Fe3O4．兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X．为探究X的组成，他们进行了如下实验．
（1）甲同学认为黑色粉末能被磁铁吸附，因此X是铁．但乙同学不同意他的结论，原因是 ．
（2）乙同学：先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液烧杯中，振荡，固体部分溶解，有极少量红色物质析出，过滤；然后向滤渣加入盐酸，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现血红色．通过现象分析，丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4．
①滴加KSCN溶液的目的是：
②若在粉末X直接加入盐酸、KSCN溶液，溶液不出现血红色．不出现血红色的原因是（用离子方程式表示） ．
（3）丁同学的实验方案：
①操作Z是 ．
②通过以上数据，得出2.88g黑色粉末X中各成分的物质的量为 ．
（1）甲同学认为黑色粉末能被磁铁吸附，因此X是铁．但乙同学不同意他的结论，原因是
（2）乙同学：先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液烧杯中，振荡，固体部分溶解，有极少量红色物质析出，过滤；然后向滤渣加入盐酸，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现血红色．通过现象分析，丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4．
①滴加KSCN溶液的目的是：
②若在粉末X直接加入盐酸、KSCN溶液，溶液不出现血红色．不出现血红色的原因是（用离子方程式表示）
（3）丁同学的实验方案：
①操作Z是
②通过以上数据，得出2.88g黑色粉末X中各成分的物质的量为
考点：性质实验方案的设计,探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）根据Fe、Fe3O4能被磁铁吸附来回答；
（2）①四氧化三铁可以和盐酸反应，铁离子遇到硫氰化钾显示血红色；
②金属铁可以和铁离子之间发生反应生成亚铁离子；
（3）黑色粉末加入过量盐酸溶解后，加入足量氨水沉淀离子，加入足量氢氧化钠保证碱性环境下离子全部沉淀，操作Ⅱ是过滤、洗涤得到沉淀，放在坩埚内灼烧制恒重得到红褐色固体为氧化铁；依据反应的化学方程式，结合铁元素守恒计算判断．
（2）①四氧化三铁可以和盐酸反应，铁离子遇到硫氰化钾显示血红色；
②金属铁可以和铁离子之间发生反应生成亚铁离子；
（3）黑色粉末加入过量盐酸溶解后，加入足量氨水沉淀离子，加入足量氢氧化钠保证碱性环境下离子全部沉淀，操作Ⅱ是过滤、洗涤得到沉淀，放在坩埚内灼烧制恒重得到红褐色固体为氧化铁；依据反应的化学方程式，结合铁元素守恒计算判断．
解答：
解：（1）黑色粉末能被磁铁吸附，Fe、Fe3O4能被磁铁吸附，故不能由此确定X就是铁单质，故答案为：Fe3O4能被磁铁吸附；
（2）①滴加几滴KSCN溶液，溶液出现血红色，可以证明存在Fe3+，进而证明黑色固体中含有四氧化三铁，确认Fe3O4的存在，故答案为：检验是否存在Fe3+，确认Fe3O4的存在；
②X的组成是Fe和Fe3O4，向其中加入盐酸，Fe3O4溶于其中得到氯化铁溶液会和金属铁之间反应得到氯化亚铁，即Fe+2Fe3+=3Fe2+，不会使KSCN变色，
故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（3）①流程是黑色粉末加入过量盐酸溶解后，加入足量氨水沉淀离子，加入足量氢氧化钠保证碱性环境下离子全部沉淀，操作Ⅱ是过滤、洗涤得到沉淀，故答案为：过滤、洗涤；
②流Fe+Fe3O4
FeCl2、FeCl3
Fe（OH）2 Fe（OH）3
Fe2O3；依据反应过程中铁元素守恒，3.2gFe2O3物质的量=
=0.02mol；设铁物质的量为X，四氧化三铁物质的量为Y，得到：56X+232Y=2.88，X+3Y=0.02×2，解方程得到X=0.01mol；Y=0.01mol；
即n（Fe3O4）=0.01mol；n（Fe）=0.01mol．
故答案为：n（Fe3O4）=0.01mol、n（Fe）=0.01mol．
（2）①滴加几滴KSCN溶液，溶液出现血红色，可以证明存在Fe3+，进而证明黑色固体中含有四氧化三铁，确认Fe3O4的存在，故答案为：检验是否存在Fe3+，确认Fe3O4的存在；
②X的组成是Fe和Fe3O4，向其中加入盐酸，Fe3O4溶于其中得到氯化铁溶液会和金属铁之间反应得到氯化亚铁，即Fe+2Fe3+=3Fe2+，不会使KSCN变色，
故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（3）①流程是黑色粉末加入过量盐酸溶解后，加入足量氨水沉淀离子，加入足量氢氧化钠保证碱性环境下离子全部沉淀，操作Ⅱ是过滤、洗涤得到沉淀，故答案为：过滤、洗涤；
②流Fe+Fe3O4
| 足量盐酸 |
| 足量氨水、氢氧化钠 |
| 灼烧恒重 |
| 3.2g |
| 160g/mol |
即n（Fe3O4）=0.01mol；n（Fe）=0.01mol．
故答案为：n（Fe3O4）=0.01mol、n（Fe）=0.01mol．
点评：本题考查了探究物质组成，测定物质含量的定量实验操作和实验设计，主要考查铁及其化合物的性质应用，实验基本操作的分析判断，实验现象的推断和应用，元素守恒的计算应用，综合性较强，题目难度大．
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