Question

【題目】實驗室中用一氧化碳還原純凈的Fe2O3粉末。

反應后裝置中玻璃管內固體粉末由紅色全部變為黑色。小明同學認為該黑色固體全部是鐵，但小軍同學提出了質疑，于是同學們提出查閱資料，尋求真理。

（查閱資料）一氧化碳還原Fe2O3的固體產物的成分與反應溫度、時間有關，產物可能是Fe3O4、FeO、Fe

幾種物質的性質

物質性質	Fe	Fe2O3	FeO	Fe3O4
顏色	黑色	紅色	黑色	黑色
能否被磁鐵吸引	能	不能	不能	能

已知反應：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O，FeCl3溶液呈棕黃色

（實驗1）（1）該小組同學將反應后的黑色固體研細后，用磁鐵吸引，發現黑色粉末全部能被吸引，則該黑色粉末中不可能含有Fe2O3和_________（填化學式）。

黑色固體粉末的成分是什么？

猜想Ⅰ：全部為Fe

猜想Ⅱ：全部為Fe3O4

猜想Ⅲ：______________（填化學式）

（2）實驗：將黑色粉末加入到足量的稀鹽酸中，全部溶解，觀察現象：

①有無色氣體產生，

②溶液呈棕黃色 。

由上述實驗現象，得出上述猜想________正確。

（評價與反思）（3）裝置中澄清石灰水的作用是__________；若撤出裝置中點燃的酒精燈可能造成的后果_______。

（實驗2）采用實驗1后的剩余物可制備三氯化鐵，三氯化鐵（FeCl3）可用于金屬蝕刻等。

（查閱資料）①通入Cl2可將FeCl2溶液轉化成FeCl3溶液。

②FeCl3蝕刻銅反應原理：廢銅電路板上的銅與FeCl3溶液反應生成FeCl2和CuCl2

③FeCl3能使KSCN溶液變紅色，而FeCl2與CuCl2不能。

將實驗1后的剩余物進行分步實驗，操作過程中氯化鐵的質量變化如圖：

（4）操作Ⅰ可除去固體殘渣，該操作的名稱是_________。

（5）通過操作Ⅱ，氯化鐵的質量增加的原因是__________。

（6）通過操作Ⅲ，得到d溶液，檢驗d溶液中是否還含有氯化鐵的方法是_______。

Answer 1

【答案】FeO Fe和Fe3O4 Ⅲ 檢驗有二氧化碳生成 一氧化碳會污染空氣 過濾 Cl2可將FeCl2溶液轉化成FeCl3溶液 取少量試液，滴入KSCN溶液，若變紅色，則還有FeCl3

【解析】

（1）該小組同學將反應后的黑色固體研細后，用磁鐵吸引，發現黑色粉末全部能被吸引，則該黑色粉末中不可能含有Fe2O3和FeO，因為只有鐵和四氧化三鐵才能被磁鐵吸引；

猜想Ⅰ：全部為Fe

猜想Ⅱ：全部為Fe3O4

猜想Ⅲ：Fe和Fe3O4的混合物

（2）實驗：將黑色粉末加入到足量的稀鹽酸中，全部溶解，觀察現象：

①有無色氣體產生，說明鐵與稀鹽酸反應產生氫氣，

②溶液呈棕黃色，說明四氧化三鐵與稀鹽酸反應產生氯化鐵溶液；

由上述實驗現象，得出上述猜想Ⅲ正確。

（3）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，裝置中澄清石灰水的作用是：檢驗有二氧化碳生成；一氧化碳有毒，若撤出裝置中點燃的酒精燈（屬于尾氣處理裝置）可能造成的后果：未反應的一氧化碳會污染空氣；

（4）操作Ⅰ分離濾渣和濾液，可除去固體殘渣，該操作的名稱是：過濾。

（5）通過操作Ⅱ，氯化鐵的質量增加的原因是：通入Cl2可將FeCl2溶液轉化成FeCl3溶液；

（6）操作Ⅲ，加入廢銅電路板，銅與氯化鐵反應生成氯化銅和氯化亞鐵，得到d溶液，因為：FeCl3能使KSCN溶液變紅色，而FeCl2與CuCl2不能；檢驗d溶液中是否還含有氯化鐵的方法是：少量試液，滴入KSCN溶液，若變紅色，則還有FeCl3。