Question

【題目】某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組用CO還原Fe2O3 ， 并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用磁鐵吸出生成的黑色粉末X進(jìn)行探究． [探究目的]分析黑色粉末X的組成，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
[查閱資料]
I．CO還原Fe2O3的實(shí)驗(yàn)中若溫度不同、受熱不均時(shí)會(huì)生成Fe3O4 ， 也能被磁鐵吸引．
II．Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
（1）[猜想假設(shè)]黑色粉末X的組成可能是、 ， 或二者的混合物． [實(shí)驗(yàn)探究]

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	取少量黑色粉末X放入試管中，注入足量的一定濃度的鹽酸，微熱	黑色粉末逐漸溶解，同時(shí)有氣泡產(chǎn)生，溶液呈淺綠色．
②	向上述試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩	溶液沒(méi)有呈現(xiàn)紅色

實(shí)驗(yàn)①中產(chǎn)生氣泡的離子方程式為 ．
（2）根據(jù)②中溶液未呈紅色，不能推斷出黑色粉末X中無(wú)Fe3O4 ， 請(qǐng)用離子方程式解釋原因： ．
（3）為了證明黑色粉末X中是否含有Fe3O4 ， 該小組進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)：
請(qǐng)根據(jù)數(shù)據(jù)分析說(shuō)明黑色粉末X中是否含有Fe3O4 ． ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe；Fe3O4；Fe+2H+═Fe2++H2↑
（2）Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2O、Fe+2Fe3+═3Fe2+
（3）方法1：因?yàn)?2gFe2O3中含F(xiàn)e元素為22.4g，而25.6g＞22.4g，所以X中還含有O元素，還含有Fe3O4； 方法2：因?yàn)楫a(chǎn)生產(chǎn)生4.48L氫氣，需要Fe單質(zhì)為11.2g，而25.6g＞11.2g，所以X中還含有Fe3O4
【解析】解：[猜想假設(shè)] （1）CO還原Fe2O3為Fe生成的黑色粉末X，F(xiàn)e、Fe3O4黑色且能被磁鐵吸引，則磁性黑色粉末X可能是Fe、Fe3O4、或二者的混合物；所以答案是：Fe、Fe3O4；黑色粉末X與鹽酸反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生，溶液呈淺綠色，說(shuō)明鐵與鹽酸反應(yīng)生成氫氣和氯化亞鐵，離子反應(yīng)為：Fe+2H+═Fe2++H2↑；所以答案是：Fe+2H+═Fe2++H2↑；（2）黑色粉末X與鹽酸反應(yīng)，若鐵足量，少量的Fe3O4 ， 加鹽酸溶解發(fā)生反應(yīng)：Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2O，因?yàn)殍F足量，將生成的三價(jià)鐵還原為亞鐵離子：Fe+2Fe3+═3Fe2+ ， 不能使KSCN溶液顯色，故根據(jù)②中溶液未呈紅色，不能推斷出黑色粉末X中無(wú)Fe3O4；所以答案是：Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2O、Fe+2Fe3+═3Fe2+；（3）方法1：生成的紅色粉末為Fe2O332.0g，因?yàn)?2 g Fe2O3中含F(xiàn)e元素為 g=22.4 g，而25.6 g＞22.4 g，所以X中還含有O元素，還含有Fe3O4；方法2：因?yàn)楫a(chǎn)生4.48L氫氣，氫氣為0.2mol，F(xiàn)e單質(zhì)為0.2mol×56g/mol=11.2 g，而25.6 g＞11.2 g，所以X中還含有Fe3O4；所以答案是：方法1：因?yàn)?2 g Fe2O3中含F(xiàn)e元素為22.4 g，而25.6 g＞22.4 g，所以X中還含有O元素，還含有Fe3O4；方法2：因?yàn)楫a(chǎn)生產(chǎn)生4.48L氫氣，需要Fe單質(zhì)為11.2 g，而25.6 g＞11.2 g，所以X中還含有Fe3O4 ．