研究小組進(jìn)行木炭還原氧化鐵的探究活動。將木炭、氧化鐵及試管充分烘干，并將木炭和氧化鐵混合均勻、研磨。取適量上述混合物于試管中，用圖1所示的裝置加熱（試管豎直向上，可使加熱時的熱量盡少散失）。
【提出問題】實驗結(jié)束后，試管中的剩余固體X含有哪些成分，質(zhì)量分別是多少？
【查閱資料】
鐵的氧化物被還原時，是從高價鐵的氧化物逐級還原成低價鐵的氧化物，最后還原成金屬鐵。鐵的氧化物及其部分性質(zhì)如下：Fe2O3為紅色固體；Fe3O4和FeO均為黑色固體。其中，F(xiàn)e3O4具有很好的磁性，能被磁鐵吸引。三種氧化物均不溶于水，但能溶于稀鹽酸，分別發(fā)生如下反應(yīng)：
Fe2O3+6HCl══2FeCl3+3H2O
Fe3O4+8HCl══2FeCl3+FeCl2+4H2O
FeO+2HCl══FeCl2+H2O
黃色的FeCl3溶液中滴入無色的KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，該實驗常用于檢驗FeCl3；FeCl3溶液遇單質(zhì)鐵發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3+Fe=3FeCl2，溶液變?yōu)闇\綠色。
【猜想】固體X可能含有：①Fe②FeO③Fe3O4④Fe2O3Fe2O3⑤C
【實施實驗】
目的：確定固體X的組成。
| 步驟 | 操作 | 主要現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
| I | 取部分冷卻后的固體X倒在濾紙上，用磁鐵充分吸引。 | 部分固體被吸引到磁鐵上 | 可能有Fe或Fe3O4 |
| Ⅱ | 取濾紙上的剩余固體少量，放入圖2所示的試管a中，通入氧氣，用酒精燈加熱。 | 固體劇烈燃燒，b中溶液變渾濁 | 一定有C |
| Ⅲ | 另取濾紙上的剩余固體少量，放入試管中，加入足量的稀鹽酸。 | 無明顯現(xiàn)象 | 一定沒有 FeO和Fe2O3 FeO和Fe2O3 |
| IV | 取步驟I磁鐵上的固體少量，放入試管中，逐滴加入稀鹽酸。 | 產(chǎn)生 氣泡 氣泡 。 |
一定有Fe |
| V | 在步驟IV所得溶液中逐滴加入。 | 溶液不變紅色 | 一定沒有Fe3O4 |
同學(xué)們討論發(fā)現(xiàn)，用上述實驗方法不能確定固體X中一定沒有Fe3O4，理由是
固體X中如果含有Fe3O4，步驟V中加鹽酸后，由于鐵與FeCl3反應(yīng)生成FeCl2，遇KSCN溶液也不變血紅色
固體X中如果含有Fe3O4，步驟V中加鹽酸后，由于鐵與FeCl3反應(yīng)生成FeCl2，遇KSCN溶液也不變血紅色
。為確定固體X中是否含F(xiàn)e3O4并測定其中各成分的質(zhì)量，同學(xué)們又進(jìn)行了以下實驗：
| 步驟 | 操作 | 數(shù)據(jù) |
| I | 重新取部分冷卻至室溫的固體X，稱量其質(zhì)量為m1． | m1=17.9g |
| Ⅱ | 將稱量好的固體X全部放入圖3所示的錐形瓶中，稱量整套裝置及藥品的質(zhì)量為m2；打開分液漏斗旋塞，放入足量稀鹽酸后關(guān)閉旋塞，待沒有氣泡產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫，再次稱量整套裝置及藥品的質(zhì)量為m3． | m2=317.9g m3=317.3．g |
| Ⅲ | 將錐形瓶中剩余的固體過濾、洗滌并干燥，稱量其質(zhì)量為m4． | m4=1.1g |
（1）為確定固體X中是否含F(xiàn)e3O4，m1～m4中應(yīng)該用到的數(shù)據(jù)有
m1、m2、m3和m4
m1、m2、m3和m4
。（2）固體X的成分及質(zhì)量分別是
C是1.1g,Fe是16.8g
C是1.1g,Fe是16.8g
。【答案】Fe2O3；FeO和Fe2O3；氣泡；固體X中如果含有Fe3O4，步驟V中加鹽酸后，由于鐵與FeCl3反應(yīng)生成FeCl2，遇KSCN溶液也不變血紅色；m1、m2、m3和m4；C是1.1g，F(xiàn)e是16.8g
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/5/27 14:0:0組卷：28引用：1難度：0.5
相似題
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1．家庭廚房就是一個充盈的化學(xué)小世界，“柴米油鹽醬醋糖”中包含著許多化學(xué)內(nèi)容．
（1）米、面的主要成分都是由三種元素組成的淀粉，淀粉屬于糖類．
（2）水瓶內(nèi)的水垢主要成分是碳酸鈣，可用（填一種調(diào)味品）除去．
（3）白糖與紅糖主要成分都是蔗糖．利用活性炭的性，可將紅糖脫色成白糖．
（4）市場上銷售的香腸、鹽水鴨、榨菜、豆腐干等食品，常采用真空包裝，其目的是防止食品而變質(zhì)．
（5）味精是烹制菜肴時常用的調(diào)味品，小明研究某品牌味精包裝上的部分文字說明后，想測定此味精中氯化鈉的含量．
[查閱資料]NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3，谷氨酸鈉的存在不影響NaCl性質(zhì)．
[實驗過程]
①稱取該味精樣品10.0g,并溶于蒸餾水
②加入過量的硝酸銀溶液，過濾
③用蒸餾水反復(fù)洗滌沉淀多次
④將沉淀烘干、稱量，測得固體質(zhì)量為5.74g
根據(jù)上述實驗步驟回答下列有關(guān)問題：
①過濾操作所需要的儀器除燒杯、鐵架臺（帶鐵圈）、玻璃棒外，還需要的玻璃儀器是．
②試通過計算確定此樣品中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)與其包裝上標(biāo)注的含量是否相符．發(fā)布：2025/1/6 8:0:1組卷：68引用：2難度：0.5 -
2．化學(xué)興趣小組同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下對市售某品牌“鈣片”的補(bǔ)鈣原理、成分以及功效展開了項目化學(xué)習(xí)的探究。
【查閱資料】
（1）該補(bǔ)鈣劑的主要成分有碳酸鈣、維生素D3、硫酸鋅、水果香料等。
（2）維生素D3、水果香料都不溶于水也不與酸反應(yīng)，維生素D3主要作用是促進(jìn)人體對鈣的吸收。
項目一：探究“鈣片”補(bǔ)鈣原理。
【分析交流】
“鈣片”中鈣以碳酸鈣形式存在，“鈣片”進(jìn)入胃首先要通過人體胃酸對其進(jìn)行溶解后方可被吸收。
【進(jìn)行實驗】
【反思評價】服用“鈣片”時，采用實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論或化學(xué)方程式 取適量“鈣片”粉末于試管中，滴加足量 。化學(xué)方程式 （填“吞服”或“嚼服”）的服藥方式更有利促進(jìn)胃腸吸收。
項目二：探究“鈣片”中是否含有硫酸鋅。
項目三：探究“鈣片”的功效。實驗方案 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 另取少量“鈣片”粉末于試管中，加足量水，充分溶解，取適量上層清液于試管中，加入幾滴 。“鈣片”中含有硫酸鋅。
【交流討論】
該補(bǔ)鈣劑適用于中老年人治療因缺鈣導(dǎo)致的患者。老師建議大家應(yīng)注意平時的飲食補(bǔ)鈣，牛奶、魚類等食物除富含營養(yǎng)素外，是較好的補(bǔ)鈣食物，應(yīng)該多食用。發(fā)布：2025/1/3 16:0:5組卷：29引用：1難度：0.5 -
3．酸、堿、鹽種類繁多，與人類生活和生產(chǎn)關(guān)系密切。請回答下列問題：
（1）造紙業(yè)會產(chǎn)生大量含NaOH的堿性廢水，需經(jīng)處理至中性排放。
①寫出NaOH的俗稱：（一個即可）。
②若某造紙廠廢水中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.6%，現(xiàn)有廢硫酸9.8t（H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%）?？梢蕴幚淼膹U水質(zhì)量為t。
（2）某化學(xué)興趣小組做了如圖所示的兩個實驗。完成A、B兩個實驗后，同學(xué)們將實驗后的廢液傾倒入一個廢液缸中，發(fā)現(xiàn)廢液呈紅色，小組同學(xué)對廢液成分展開了如下探究。（該題實驗過程中所用溶液濃度較低；氯化鈣溶液和氯化鋇溶液顯中性；實驗中如涉及硫酸鈣、氫氧化鈣等微溶物，均可看做可溶物）
【交流討論】小組同學(xué)經(jīng)討論分析后一致認(rèn)為廢液中一定含有的溶質(zhì)有氯化鈉和（酚酞除外）。
【提出猜想】廢液中還含有的物質(zhì)：
猜想一：NaOH；
猜想二：Na2CO3；
猜想三：（填化學(xué)式）。
【實驗驗證】
甲同學(xué)取少量廢液于試管中，向其中加入過量的氯化鈣溶液，通過觀察現(xiàn)象，得出了正確結(jié)論。若猜想二正確，甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象：有白色沉淀生成，；請寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。
【交流與反思】乙同學(xué)認(rèn)為，將甲同學(xué)實驗中的氯化鈣溶液換成氯化鋇溶液，也能得出正確結(jié)論。你認(rèn)為乙同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確并說明你的理由：。發(fā)布：2025/1/3 8:0:1組卷：86引用：1難度：0.5
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