Question

某研究性小組在CO還原Fe₂O₃的實(shí)驗(yàn)中，用磁鐵吸出生成的黑色粉末X，他們認(rèn)為X不一定只有是Fe，因?yàn)榧訜釡囟炔煌�，受熱不均時(shí)會(huì)含有少量的Fe₃O₄為探究X的成分及含量，他們進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)．下列有關(guān)敘述中正確的是（　　）

• A、取少量溶液Y，加入KSCN溶液，如果溶液不變紅，則X中不含F(xiàn)e₃O₄
• B、向鉀氨水后得溶液中滴加FeCl₂，如果生成紅褐色沉淀，說(shuō)明氨水已過(guò)量
• C、m可以是H₂O₂或NaClO，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，理論上消耗兩者物質(zhì)的量之比為1；2
• D、當(dāng)b＜

  10a

  7

  時(shí)，X中含有Fe₃O₄

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,鐵的氧化物和氫氧化物

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：流程是黑色粉末加入過(guò)量鹽酸溶解后，加入足量氨水沉淀離子，過(guò)濾、洗滌得到沉淀，放在坩堝內(nèi)灼燒制恒重得到紅褐色固體為氧化鐵；依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，結(jié)合鐵元素守恒計(jì)算判斷；
Fe+Fe₃O₄

足量鹽酸

FeCl₂  FeCl₃

足量M、氨水

Fe（OH）₃

灼燒恒重

Fe₂O₃；依據(jù)反應(yīng)過(guò)程中鐵元素守恒，bgFe₂O₃物質(zhì)的量=

b

160

mol；
設(shè)鐵物質(zhì)的量為X，四氧化三鐵物質(zhì)的量為Y，得到：56X+232Y=a   X+3Y=

b

160

×2=

b

80

解方程得到Y(jié)=

10a-7b

640

mol，據(jù)此分析解答．

解答： 解：流程是黑色粉末加入過(guò)量鹽酸溶解后，加入足量氨水沉淀離子，過(guò)濾、洗滌得到沉淀，放在坩堝內(nèi)灼燒制恒重得到紅褐色固體為氧化鐵，由反應(yīng)Fe+Fe₃O₄

足量鹽酸

FeCl₂  FeCl₃

足量M、氨水

Fe（OH）₃

灼燒恒重

Fe₂O₃及鐵元素守恒可知，bgFe₂O₃物質(zhì)的量=

b

160

mol，
設(shè)鐵物質(zhì)的量為X，四氧化三鐵物質(zhì)的量為Y，得到：56X+232Y=a   X+3Y=

b

160

×2=

b

80

，
解方程得到Y(jié)=

10a-7b

640

mol；
A、根據(jù)以上分析，溶液Y加入足量氨水沉淀離子后的溶液，所以即使溶液不變紅，也不能證明X中不含F(xiàn)e₃O₄，故A錯(cuò)誤；
B、向氨水后得溶液中滴加FeCl₂，如果生成紅褐色沉淀，可能是M將二價(jià)鐵氧化成氫氧化鐵沉淀，不能說(shuō)明氨水已過(guò)量，故B錯(cuò)誤；
C、m可以是H₂O₂或NaClO，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都作氧化劑，根據(jù)得失電子守恒，則理論上消耗兩者物質(zhì)的量之比為2；1，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)以上分析，四氧化三鐵物質(zhì)的量為

10a-7b

640

mol，即10a-7b＞0則含有Fe₃O₄，所以b＜

10a

7

時(shí)，X中含有Fe₃O₄，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究物質(zhì)組成，測(cè)定物質(zhì)含量的定量實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，主要考查鐵及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)基本操作的分析判斷，元素守恒的計(jì)算應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．