题目

要探究碳酸亚铁和氧气充分反应后的固体成分，请你参与华雪同学的探究：【查阅资料】①碳酸亚铁（FeCO3）具有还原性，在空气中灼烧生成的氧化物和CO2气体． ②FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，就迅速被氧化成四氧化三铁，四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水． ③FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl3不能；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出现红色．【猜想与假设】猜想1：固体成分是氧化铁；猜想2：固体成分是四氧化三铁；猜想3：　　．【活动与探究】连接仪器、装好药品如图所示（加热和固定装置已省略），打开止水夹K，通入氧气，加热玻璃管X．当Y瓶中产生的沉淀不再增加时，停止加热，继续通入氧气至玻璃管冷却．取玻璃管里的少量固体于试管中，滴加盐酸，微热，固体完全溶解．将所得溶液分成甲、乙两份进行实验．实验编号实验步骤实验现象 a 向甲溶液中滴加KSCN溶液溶液变红色 b 向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液的紫红色不消失【结论与反思】（1）由上述实验现象可知，FeCO3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是　　，因此，猜想　　（填“1”或“2”或“3”）是正确的．（2）FeCO3在氧气中高温灼烧的化学方程式为　　．（3）上述实验　（填“a”或“b”）是多余的，因为　【总结与提升】（1）若实验结束时观察到Y瓶中仍然是澄清的，可能的原因是澄清石灰水的量不足，导致生成的碳酸钙转变成了可溶于水的碳酸氢钙．碳酸氢钙的化学式为．（2）CO2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为　　．（3）华雪同学经过反思，觉得该实验设计还存在问题，因为如果在实验b中观察到　　，就不能确定哪个猜想是正确的．所以华雪同学又对该实验进行了定量探究：取11.6g纯净的碳酸亚铁固体，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量净减3.6g．通过计算即可确定：FeCO3和氧气充分反应后的固体成分是　　．答案：【考点】实验探究物质的组成成分以及含量；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．【分析】【猜想与假设】由假设①②，也可能是两者的混合物，进行分析解答．【结论与反思】（1）根据FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl3不能；FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出现红色，进行分析解答．（2）FeCO3在氧气中高温灼烧生成氧化铁和二氧化碳气体，写出反应的化学方程式即可．（3）根据新信息：FeCl2和氯化铁的检验方法，进行分析解答．【总结与提升】（1）碳酸氢钙中钙元素显+2价，碳酸氢根显﹣1价，写出其化学式即可．（2）CO2使澄清石灰水变浑浊，是因为与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，写出反应的化学方程式即可．（3）根据FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl3不能，进行分析解答．【解答】解：【猜想与假设】由假设①②，也可能是两者的混合物，则猜想3是固体成分是氧化铁和四氧化三铁．【结论与反思】（1）由FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液不出现红色，则向甲溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中含有FeCl3． FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl3不能，向乙溶液中滴加高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液的紫红色不消失，说明溶液中不含FeCl2．氯化铁是氧化铁与稀盐酸反应生成的，故FeCO3在氧气中高温灼烧得到的固体产物是氧化铁．因此，猜想1是正确的．（2）FeCO3在氧气中高温灼烧生成氧化铁和二氧化碳气体，反应的化学方程式为：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2．（3）上述实验中b是多余的，因为a实验已经证明了溶液中存在氯化铁，不存在氯化亚铁；b实验无法证明是否含氯化铁．【总结与提升】（1）碳酸氢钙中钙元素显+2价，碳酸氢根显﹣1价，其化学式为：Ca（HCO3）2．（2）CO2使澄清石灰水变浑浊，是因为与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．（3）FeCl2能使高锰酸钾溶液褪色，而FeCl3不能，如果在实验b中观察到高锰酸钾溶液褪色，说明含有氯化亚铁溶液，不能确定是否含有氯化铁，就不能确定哪个猜想是正确的．华雪同学又对该实验进行了定量探究：取11.6g纯净的碳酸亚铁固体，在空气中高温灼烧至恒重，称得固体质量净减3.6g．假设生成的固体为氧化铁，设固体质量净减质量为x 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 固体减少质量 464 320 464﹣320=144 11.6g x x=3.6g 假设成立，FeCO3和氧气充分反应后的固体成分是氧化铁．故答案为：【猜想与假设】固体成分是氧化铁和四氧化三铁；【结论与反思】（1）氧化铁；1；（2）4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2；（3）b；a实验已经证明了溶液中存在氯化铁，不存在氯化亚铁；b实验无法证明是否含氯化铁．【总结与提升】（1）Ca（HCO3）2；（2）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（3）高锰酸钾溶液褪色；氧化铁．　

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