Question

（2008•南京二模）某研究性学习小组在用CO还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X，他们认为X不一定是Fe

Answer 1

解题思路：I．（1）Fe³⁺能使KSCN溶液呈现血红色，这是Fe³⁺的特征反应，以此确认Fe₃O₄的存在．

（2）通过①③可判断Fe的存在．再通过Ⅰ可知黑色粉末为铁与Fe₃O₄．

Ⅱ．（1）黑色粉末为铁与Fe₃O₄，加入过量盐酸可知生成含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液，再加足量H₂O₂溶液，使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入氨水生成Fe（OH）₃沉淀，操作Z为过滤；

灼烧沉淀所用的仪器为坩埚，坩埚下要垫上泥三角．

（2）双氧水有氧化性，二价铁离子有还原性，足量H₂O₂溶液，使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，自身含有为H₂O，据此写出相应的离子方程式．

（3）设Fe、Fe₃O₄的物质的量分别为x mol与y mol，计算出2.480g红棕色Fe₂O₃固体的物质的量．根据Fe守恒，Fe₃O₄和Fe的混合物2.376g，列方程组解得．

I．（1）Fe³⁺能使KSCN溶液呈现血红色，这是Fe³⁺的特征反应，以此确认Fe₃O₄的存在．

故答案为：检验是否存在Fe³⁺，确认Fe₃O₄的存在

（2）铁能和盐酸反应生成气体，且铁和铜离子发生置换反应生成红色的铜，据此现象判断存在铁；Fe³⁺能使KSCN溶液呈现血红色，这是Fe³⁺的特征反应，据此判断Fe₃O₄的存在．故黑色粉末X为Fe₃O₄和Fe的混合物．

故答案为：Fe₃O₄和Fe的混合物

Ⅱ．（1）黑色粉末为铁与Fe₃O₄，加入过量盐酸可知生成含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液，再加足量H₂O₂溶液，使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入氨水生成Fe（OH）₃沉淀，操作Z为过滤、洗涤；

灼烧沉淀所用的仪器为坩埚，坩埚下要垫上泥三角．

故答案为：过滤、洗涤；坩埚、泥三角

（2）双氧水有氧化性，二价铁离子有还原性，足量H₂O₂溶液，使Fe²⁺氧化为Fe³⁺，自身含有为H₂O，反应的离子方程式为2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O．

故答案为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O

（3）设Fe、Fe₃O₄的物质的量分别为x mol与y mol，

2.480g红棕色Fe₂O₃固体的物质的量为[2.480g/160g/mol]=0.0155mol，

根据Fe守恒得，x+3y=0.0155×2 ①

由Fe₃O₄和Fe的混合物2.376g得，56x+232y=2.376②

联立方程解得，x=0.001；y=0.01

故答案为：n（Fe）=0.001mol；n（Fe₃O₄）=0.01mol

点评：

本题考点： 铁的氧化物和氢氧化物；探究物质的组成或测量物质的含量．

考点点评： 本题考查了分离提纯等化学实验基本操作、物质的鉴别等基本原理以及定量计算测定等，对知识综合运用，考查思维能力，难度较大，清楚实验原理、思路．