Question

【題目】某鐵的氧化物粉末可能含有FeO、Fe2O3中的一種或兩種。某化學(xué)興趣小組為驗證該氧化物粉末的組成，做了如下實驗：

(1)甲同學(xué)利用1mol/L的硫酸、KSCN溶液、酸性高錳酸鉀溶液來確定其組成

編號	實驗操作	實驗現(xiàn)象與結(jié)論
①	取少量粉末放入試管中，注入1mol/L的硫酸	粉末逐漸溶解，溶液呈黃綠色
②	將①中所得溶液分成兩份，向其中一份滴加幾滴__________，振蕩	若溶液________ ，說明有Fe2O3存在
③	向另一份溶液中加入少量__________，振蕩	若溶液________ ，說明有FeO存在

(2)乙同學(xué)稱取30.4g固體，按以下步驟進行實驗：

步驟一 將固體置于燒杯中，加入1mol/L的硫酸將固體完全溶解

步驟二 往燒杯中先加入足量的氯水，充分反應(yīng)后再加入足量的氫氧化鈉溶液

步驟三 將步驟二所得的物質(zhì)過濾洗滌后，灼燒至固體質(zhì)量不再變化，得到32g紅棕色固體

①步驟二中加入氯水的目的是__________________________________________；

②步驟三中沉淀洗滌的操作為__________________________________________；

③原固體中FeO和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為___________________。

Answer 1

【答案】KSCN溶液 變紅 KMnO4溶液 紫色褪去 將Fe2+ 全部轉(zhuǎn)化成Fe3+ 沿玻璃棒往漏斗中繼續(xù)加蒸餾水至浸沒沉淀，自然濾下，重復(fù)2-3次 2:1

【解析】

（1）②因Fe3＋遇到KSCN溶液，溶液變?yōu)檠�紅色；

③根據(jù)KMnO4溶液能氧化Fe2＋，本身紫色褪去；

（2）根據(jù)實驗要求解答，在計算原固體中FeO和Fe2O3的物質(zhì)的量之比可根據(jù)題意列方程組。

（1）②Fe3＋遇到KSCN溶液，溶液變?yōu)檠�紅色，若溶液變?yōu)檠�紅色，則“①”中溶液含有Fe3＋，原固體中有Fe2O3，故本題答案為：KSCN溶液；變紅；

③KMnO4溶液能氧化Fe2＋，本身紫色褪去，若向另一份中加入少量KMnO4溶液，紫色褪去，則“①”中溶液含有Fe2＋，原固體中有FeO，故本題答案為：KMnO4溶液；紫色褪去；

（2）①往燒杯中先加入足量的氯水，充分反應(yīng)后再加入足量的氫氧化鈉溶液，加入氯水的目的是因為溶液中含有Fe2+，先加入足量的氯水是為了將Fe2+ 全部轉(zhuǎn)化成Fe3+，故本題答案為：將Fe2+ 全部轉(zhuǎn)化成Fe3+；

②根據(jù)題知步驟三中沉淀洗滌的操作為：沿玻璃棒往漏斗中繼續(xù)加蒸餾水至浸沒沉淀，自然濾下，重復(fù)2-3次。故本題答案為：沿玻璃棒往漏斗中繼續(xù)加蒸餾水至浸沒沉淀，自然濾下，重復(fù)2-3次；

③根據(jù)題知步驟一發(fā)生的離子反應(yīng)式為：FeO+2H＋=Fe2＋+H2O，F(xiàn)e2O3+6H＋=2Fe3＋+3H2O；

步驟二發(fā)生的離子反應(yīng)式為：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；步驟三發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)式為：2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O

設(shè)FeO和Fe2O3的物質(zhì)的量分別為x、y；則有72x+160y=30.4，再根據(jù)步驟三：灼燒至固體質(zhì)量不再變化，得到32g紅棕色固體，依據(jù)2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 得出總的Fe3＋的物質(zhì)的量為0.4mol，最后根據(jù)鐵元素守恒可得出x+2y=0.4，綜上所述得出方程組：，解得

故原固體中FeO和Fe2O3的物質(zhì)的量之比為：2:1