Question

某研究性學習小組在用CO還原Fe₂O₃的實驗中，用磁鐵吸出生成的黑色粉末X，他們認為X不一定是Fe，若溫度不同、受熱不均時會生成Fe₃O₄，也能被磁鐵吸引。為探究X的組成，他們進行了如下實驗。

Ⅰ.定性檢驗

實驗編號	實驗操作	實驗現象
①	取少量黑色粉末X放入試管1中，注入濃鹽酸，微熱	黑色粉末逐漸溶解，溶液呈黃綠色；有少量氣泡產生
②	向試管1中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩	溶液出現血紅色
③	另取少量黑色粉末X放入試管2中，注入足量硫酸銅溶液，振蕩，靜置	有極少量紅色物質析出，仍有較多黑色固體未溶解

(1)實驗②的目的是_______________________________________________________。

(2)由上述實驗現象推斷，黑色粉末X的成分是_________________________(填化學式)。

Ⅱ.定量測定

(1)操作Z是_____________。下列儀器中，在灼燒沉淀時必須用到的是_____________(填名稱)。

(2)寫出溶液Y中滴加H₂O₂溶液時發生反應的離子方程式：_________________________。

(3)通過以上數據，得出2.376 g黑色粉末X中各成分的物質的量為____________。

Answer 1

Ⅰ.(1)檢驗是否存在Fe³⁺，確認Fe₃O₄的存在

(2)Fe₃O₄和Fe的混合物

Ⅱ.(1)過濾、洗滌(干燥)  坩堝、泥三角

(2)2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂2Fe³⁺+2H₂O

(3)n(Fe₃O₄)=0.01 mol；n(Fe)=0.001 mol

解析：本題考查了分離提純等化學實驗基本操作、物質的鑒別等基本原理。Ⅰ.(1)KSCN常用來檢驗Fe³⁺，通過確定Fe³⁺的存在從而確定Fe₃O₄的存在。(2)通過①③可判斷Fe的存在。通過Ⅰ可知黑色粉末為鐵與Fe₃O₄，加入過量鹽酸可知生成含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液，加足量H₂O₂溶液，使Fe²⁺氧化為Fe³⁺，加入氨水生成Fe(OH)₃沉淀，操作Z為過濾。