Question

16．資料表明：在不同溫度下，CO可將Fe₂O₃還原為Fe、Fe₃O₄中的一種或兩種．為探究溫度對該反應產物的影響，進行如下實驗．
【查閱資料】
Ⅰ．Fe₃O₄與鹽酸反應，得到FeCl₂和FeCl₃的混合溶液
Ⅱ．用溶質質量分數一定的FeCl₂和FeCl₃溶液進行如下實驗，為方案設計提供參考

	FeCl2溶液	FeCl3溶液
加入Fe粉	無明顯變化	溶液變成淺綠色
加KSCN溶液	無明顯變化	溶液變成紅色

【實驗過程】
甲、乙兩組同學分別用酒精燈和酒精噴燈作為熱源進行CO還原Fe₂O₃的實驗，檢驗得到的黑色固體的成分，完成如表實驗報告．

實驗操作	實驗現象	結論與解釋
①取少量的黑色固體于試管中，滴加適量的稀鹽酸 ②向步驟①所得的溶液中，滴加KSCN溶液	甲組： 固體溶解，無氣泡冒出 加KSCN溶液后，溶液變成紅色	甲組用CO還原Fe2O3反應的化學方程式是CO+3Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe3O4+CO2
	乙組： 固體溶解，有氣泡冒出 加KSCN溶液后，溶液顏色無明顯變化	黑色固體的成分是Fe

【實驗反思】
（1）結合此次探究活動，你認為下列說法正確的是abcd（填字母序號）．
a．溫度會影響反應的產物            b．進行CO還原Fe₂O₃的實驗時，一定要進行尾氣處理
c．KSCN溶液可用于檢驗FeCl₃溶液     d．得到的黑色固體的質量一定小于參加反應的Fe₂O₃的質量
（2）乙組的實驗結論有欠缺，請你分析原因若固體是Fe和Fe₃O₄的混合物，過量的Fe可與FeCl₃反應生成FeCl₂，加入KSCN溶液同樣能觀察到溶液無明顯變化．

Answer 1

分析 【實驗過程】根據現象及結論并結合資料提供的信息進行分析；
【實驗反思】（1）根據實驗結論及資料提供的信息結合實驗的注意事項、質量守恒定律等知識逐項分析；
（2）根據信息結合鐵的化學性質對實驗結論進行評價．

解答 解：【實驗過程】甲組現象固體溶解，無氣泡冒出，說明是驗證產物遇到酸是否能夠產生氫氣，因此加入的試劑可以是稀鹽酸，無氣泡產生，說明黑色固體不是鐵，則是四氧化三鐵，因此反應的方程式為：CO+3Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₃O₄+CO₂；
乙組的結論是鐵，因此和稀鹽酸混合會產生氣泡；
【實驗反思】（1）a、根據甲乙的實驗可以看出溫度會影響反應的產物；
b、向步驟①所得的溶液中，滴加試劑A溶液變成紅色，根據資料氯化鐵溶液與試劑A混合溶液變成紅色，因此試劑A用于檢驗FeCl₃溶液，從而證明四氧化三鐵的存在，故說法正確；
c、進行CO還原Fe₂O₃的實驗時，因為有一氧化碳的剩余，因此一定要進行尾氣處理，故說法正確；
d、因為氧化鐵被一氧化碳還原，會失去部分氧或全部的氧，因此得到的黑色固體的質量一定小于參加反應的Fe₂O₃的質量，故說法正確；
（2）若固體是Fe和Fe₃O₄的混合物，根據信息過量的Fe可與FeCl₃反應生成FeCl₂，加入KSCN溶液同樣能觀察到溶液無明顯變化，因此乙組的實驗結論有欠缺．
故答案為：
【實驗過程】
①稀鹽酸； CO+3Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₃O₄+CO₂；有氣泡冒出；
【實驗反思】
（1）abcd
（2）認同，若固體是Fe和Fe₃O₄的混合物，過量的Fe可與FeCl₃反應生成FeCl₂，加入KSCN溶液同樣能觀察到溶液無明顯變化．

點評 本題屬于信息型的實驗探究題的考查，難度較大，突破了常規化學知識的運用，解題的關鍵是充分利用題目給予的信息結合相關的已有知識進行解答．