化学实验题,我只要最后一问的解析某化学兴趣小组如图模拟教材的炼铁实验,再将所得的黑色固体物质与足量的稀硫酸反应,发现黑色粉末溶解,但是始终“无气泡生成”.（1）铁元素的常见价

Question

化学实验题,我只要最后一问的解析
某化学兴趣小组如图模拟教材的炼铁实验,再将所得的黑色固体物质与足量的稀硫酸反应,发现黑色粉末溶解,但是始终“无气泡生成”.
（1）铁元素的常见价态有 ▲ ,▲ .将Fe3O4
表示为两种氧化物的结合形式 ▲ .
（2）根据“无气泡”猜想,黑色粉末可能是：
① ▲ ② ▲ ③ ▲ .
（3）图中装置有明显缺陷,从环保角度考虑,应采取的措
施是 ▲ ；
从实验安全角度考虑,应在装置A、B之间增加一个安
全瓶,可有效防止 ▲ .
（4）某科研小组查阅CO与Fe2O3,各产物开始生成的温度情况：
.
由于酒精灯通常只能提供400-500℃的温度,则黑色粉末的成分理论上可确定为 ▲ .
（5）设计实验对该黑色粉末进行探究.
实验现象 解释或反应方程式
1.取少量黑色粉末于试管中,加入足量盐酸,并微热.溶液逐渐变为黄绿色,无气泡.该反应的化学方程式为：
▲ .
2.用磁铁吸引此粉末 能够被吸引
某同学选用X溶液与该黑色粉末反应,也可以证明黑色粉末中不含有Fe,则X为 ▲ .（填序号） A．CuSO4 B．Na2SO4 C．NaNO3
（6）在某温度下,某科研小组将3.20g Fe2O3与足量CO混合加热,反应结束后冷却,精确称量黑色粉末质量为a g.（计算结果保留三位有效数字）
①若a= ▲ ,黑色粉末是Fe.
②若a= ▲ ,黑色粉末是FeO.
③若a=3.09,则黑色粉末是 ▲ .
④若黑色粉末是混合物,a的取值范围为 ▲ .
最后一问的答案是①2.24 ②2.88 ③黑色粉末是FeO和Fe3O4 ④2.24＜a＜3.09
可以告诉我为什么是④2.24＜a＜3.09么?

Answer 1

Fe2O3~2Fe
160 112
3.20g 2.24g
Fe2O3~2FeO
160 144
3.20g 2.88g
3Fe2O3~2Fe3O4
480 464
3.20g 3.09g
此题考察一种做题的常规方法---极限法
从铁元素守恒,假设还原产物都只是一种,得到五种可能,即：
a= 2.24 是Fe.
2.24＜a＜2.88 ,是Fe和FeO混合物
a= 2.88g ,是FeO.
2.88＜a＜3.09,是FeO和Fe3O4混合物
a=3.09,是Fe3O4
因此若黑色粉末是混合物,a的取值范围为2.24＜a＜3.09 .a= 2.88g, 可以是FeO,也有可能是Fe和Fe3O4混合物
希望有所帮助.