Question

某化学研究性学习小组用CO还原Fe₂O₃，并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。

[探究目的]

分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验。

[查阅资料]

①CO还原Fe₂O₃的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe₃O₄，也能被磁铁吸引。

②Fe₃O₄＋8H⁺=2Fe³⁺＋Fe²⁺＋4H₂O

③Fe＋4HNO₃(稀)=Fe(NO₃)₃＋NO↑＋2H₂O

8Fe＋30HNO₃(更稀)=8Fe(NO₃)₃＋3NH₄NO₃＋9H₂O

④3Fe₃O₄＋28HNO₃(稀)=9Fe(NO₃)₃＋NO↑＋14H₂O

[实验探究]

I．定性检验

编号	实验操作	实验现象
①	取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热	黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有气泡产生
②	向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡	溶液出现血红色
③	另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置	有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解

⑴实验③发生的反应的离子方程式为                                    。

⑵上述实验说明黑色粉末X中含有                                    。

II．定量测定

根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据：

⑴操作Z的名称是              。

⑵通过以上数据，得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为               。

[交流讨论]

在实验过程中，发现在溶液Y中滴加过量NaOH溶液时有刺激性气味气体生成。为了确定溶液Y中各离子浓度，甲同学重复上述实验。在步骤①中共收集到标准状况下896mL的气体，经分析其中只含有NO；测得溶液Y中c(H⁺)＝0.5mol/L。

通过计算可知，溶液Y中c(Fe³⁺)＝            mol/L，c(NH₄⁺)＝          mol/L，c(NO₃^-)＝           mol/L。

请画出在200mL溶液Y中加入NaOH物质的量与生成的Fe(OH)₃沉淀物质的量的关系曲线。

Answer 1

I．⑴Fe＋Cu²⁺=Fe²⁺＋Cu　 ⑵Fe和Fe₃O₄ （2分）

II．⑴过滤 ⑵Fe 0.11mol、Fe₃O₄ 0.03mol

[交流讨论]

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