Question

17．磁性氧化鐵（Fe₃O₄）的組成可寫成FeO•Fe₂O₃．某化學實驗小組通過實驗來探究一黑色粉末是否由Fe₃O₄、CuO組成（不含有其它黑色物質）．探究過程如下：
▲提出假設：假設1．黑色粉末是CuO；假設2．黑色粉末是Fe₃O₄；
假設3．黑色粉末是CuO和Fe₃O₄的混合物．
▲探究實驗：取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN試劑．
①若假設1成立，則實驗現(xiàn)象是溶液顯藍色．
②若所得溶液顯血紅色，則假設2或3成立．
③為進一步探究，繼續(xù)向所得溶液加入足量鐵粉，若產(chǎn)生有紅色固體析出現(xiàn)象，則假設3成立．
有另一小組同學提出，若混合物中CuO含量較少，可能加入鐵粉后實驗現(xiàn)象不明顯．查閱資料：
Cu²⁺與足量氨水反應生成深藍色溶液，Cu²⁺+4NH₃•H₂O═Cu（NH₃）₄²⁺+4H₂O．
④為探究是假設2還是假設3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假設2成立，則產(chǎn)生紅褐色沉淀現(xiàn)象；若產(chǎn)生紅褐色沉淀，同時溶液呈深藍色現(xiàn)象，則假設3成立．

Answer 1

分析 依據(jù)物質的顏色結合假設1和假設2解答；
①硫酸與氧化銅反應生成硫酸銅，硫酸銅溶液呈藍色；
②三價鐵離子遇到KSCN顯血紅色，據(jù)此解答；
③鐵粉與銅離子反應置換出銅；
④如果假設2成立，則加入硫酸后得到的溶液中含有三價鐵離子，加入氨水后生成氫氧化鐵紅褐色沉淀；如果假設3成立則加入硫酸后溶液中既含有三價鐵離子還含有銅離子，加入足量氨水反應生成氫氧化鐵紅褐色沉淀；銅離子與氨水發(fā)生反應Cu²⁺+4NH₃•H₂O═Cu（NH₃）₄²⁺+4H₂O，鹽酸變?yōu)樯钏{色

解答 解：該物質是黑色固體，也可能既含有CuO又含有Fe₃O₄黑色粉末，是CuO和Fe₃O₄的混合物；
故答案為：黑色粉末是CuO和Fe₃O₄的混合物；
①硫酸與氧化銅發(fā)生反應：CuO+H₂SO4=CuSO₄+H₂O，硫酸銅溶液顯藍色，若假設1成立，實驗現(xiàn)象為：溶液顯藍色，
故答案為：溶液顯藍色；
②三價鐵離子與KSCN試劑絡合成紅色絡合物，所以如果所得溶液顯血紅色，證明加入硫酸后生成了三價鐵離子，說明黑色物質中含有Fe₃O₄，所以假設2或3都有可能，
故答案為：2或3；
③鐵粉與銅離子發(fā)生反應：2Cu²⁺+Fe=3Fe²⁺+Cu，所以如果產(chǎn)生紅色物質，證明溶液中存在銅離子，則黑色固體中含有CuO
，故假設3正確；
故答案為：有紅色固體析出；
④如果假設2成立，則加入硫酸后得到的溶液中含有三價鐵離子，加入氨水后生成氫氧化鐵紅褐色沉淀；如果假設3成立則加入硫酸后溶液中既含有三價鐵離子還含有銅離子，加入足量氨水反應生成氫氧化鐵紅褐色沉淀；銅離子與氨水發(fā)生反應Cu²⁺+4NH₃•H₂O═Cu（NH₃）₄²⁺+4H₂O，鹽酸變?yōu)樯钏{色，
故答案為：紅褐色沉淀；紅褐色沉淀，同時溶液呈深藍色．

點評 本題考查了探究物質組成的方法，題目難度中等，明確實驗目的、實驗原理為解答關鍵，注意熟練掌握常見元素及其化合物性質，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．