Question

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，因为加热温度不同、受热不均时会生成Fe₃O₄，也能被磁铁吸引。为探究X的成分，他们进行了如下实验(图中①②表示试剂的加入顺序)。

(1)操作Z是________。下列仪器中，在灼烧沉淀时必须用到的仪器名称是________；

(2)写出向溶液Y中滴加H₂O₂溶液时发生反应的离子方程式：________；
(3)通过以上数据，得出2.376 g黑色粉末X中各成分的物质的量为________。

Answer 1

(1)过滤、洗涤(只答过滤不正确)　坩埚、泥三角
(2)2Fe^2＋＋2H^＋＋H₂O₂=2Fe^3＋＋2H₂O
(3)n(Fe₃O₄)＝0.01 mol，n(Fe)＝0.001 mol

因为实验的目的是测定X的成分，这是一个定量实验，故过滤后的沉淀需要洗涤，灼烧固体时可以在坩埚中进行，坩埚应放在泥三角上。因2.48 g红棕色固体肯定是Fe₂O₃，其物质的量为0.0155 mol，所含铁元素的质量为1.736 g，因该数值小于2.376 g，故样品中含有Fe₃O₄。设样品中Fe₃O₄为x mol，Fe为y mol，则3x＋y＝0.031,232x＋56y＝2.376，解得x＝0.01、y＝0.001。