Question

某研究性學習小組在用CO還原Fe₂O₃的實驗中，用磁鐵吸出生成的黑色粉末X，他們認為X不一定是Fe，因為加熱溫度不同、受熱不均時會生成Fe₃O₄，也能被磁鐵吸引。為探究X的成分，他們進行了如下實驗(圖中①②表示試劑的加入順序)。

(1)操作Z是________。下列儀器中，在灼燒沉淀時必須用到的儀器名稱是________；

(2)寫出向溶液Y中滴加H₂O₂溶液時發生反應的離子方程式：________；
(3)通過以上數據，得出2.376 g黑色粉末X中各成分的物質的量為________。

Answer 1

(1)過濾、洗滌(只答過濾不正確)　坩堝、泥三角
(2)2Fe^2＋＋2H^＋＋H₂O₂=2Fe^3＋＋2H₂O
(3)n(Fe₃O₄)＝0.01 mol，n(Fe)＝0.001 mol

因為實驗的目的是測定X的成分，這是一個定量實驗，故過濾后的沉淀需要洗滌，灼燒固體時可以在坩堝中進行，坩堝應放在泥三角上。因2.48 g紅棕色固體肯定是Fe₂O₃，其物質的量為0.0155 mol，所含鐵元素的質量為1.736 g，因該數值小于2.376 g，故樣品中含有Fe₃O₄。設樣品中Fe₃O₄為x mol，Fe為y mol，則3x＋y＝0.031,232x＋56y＝2.376，解得x＝0.01、y＝0.001。