Question

3．某黑色粉末可能是Fe₃O₄或Fe₃O₄與FeO的混合物，為進一步確定該黑色粉末的成分，下列方案不可行的是（　�。�

• A． 準確稱量一定質量的黑色粉末，用H₂充分還原，并用干燥劑收集所得的水，獲得水的準確質量，進行計算
• B． 準確稱量一定質量的黑色粉末，溶解于足量鹽酸，加熱蒸干溶液并在空氣中灼燒至質量不變，稱量所得粉末質量，進行計算．
• C． 準確稱量一定質量的黑色粉末，用CO充分還原，在CO氣流中冷卻后準確稱量剩余固體的質量，計算．
• D． 準確稱量一定質量的黑色粉末，與一定質量鋁粉混合后點燃，充分反應后冷卻，準確稱量剩余固體質量，進行計算

Answer 1

分析 A．準確稱量一定質量的黑色粉末，用 H₂ 充分還原，并用干燥劑收集所得水，獲得水的準確質量，計算得到氧元素質量和鐵元素質量，依據鐵元素和氧元素物質的量之比確定化學式；
B．準確稱量一定質量的黑色粉末，溶解于足量鹽酸，加熱蒸干溶液并在空氣中灼燒至質量不變，稱量所得粉末質量，得到氧化鐵質量，依據鐵元素守恒進行計算；
C．準確稱量一定質量的黑色粉末，用CO充分還原，在CO氣流中冷卻后準確稱量剩余固體的質量，依據鐵元素和氧元素質量守恒計算鐵元素和氧元素物質的量之比分析判斷氧化物的存在形式；
D．準確稱量一定質量的黑色粉末，與一定質量鋁粉混合后點燃，充分反應后冷卻，準確稱量剩余固體質量，反應前后都是固體反應前后固體質量不變，不能計算．

解答 解：A．準確稱量一定質量的黑色粉末，用 H₂ 充分還原，并用干燥劑收集所得水，獲得水的準確質量，計算得到氧元素質量和鐵元素質量，依據鐵元素和氧元素物質的量之比確定化學式，能計算得到物質組成，故A不選；
B．準確稱量一定質量的黑色粉末，溶解于足量鹽酸，加熱蒸干溶液并在空氣中灼燒至質量不變，稱量所得粉末質量，得到氧化鐵質量，依據鐵元素和氧元素守恒進行計算鐵元素和氧元素物質的量之比判斷氧化物化學式，能計算得到物質組成，故B不選；
C．準確稱量一定質量的黑色粉末，用 CO 充分還原，在CO氣流中冷卻后準確稱量剩余固體的質量，依據鐵元素和氧元素質量守恒計算鐵元素和氧元素物質的量之比分析判斷氧化物的存在形式，能計算得到物質組成，故C不選；
D．準確稱量一定質量的黑色粉末，與一定質量鋁粉混合后點燃，充分反應后冷卻，準確稱量剩余固體質量，反應前后都是固體反應前后固體質量不變，不能計算確定該黑色粉末的成分，故D選；
故選D．

點評 本題考查了混合物成分確定方案設計的評價，掌握鐵及其氧化物的性質是解答的關鍵，題目難度中等．