Question

16．地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和海洋中，工業(yè)上主要是從含有金屬元素并有開采價值的礦石中提煉金屬．
（1）赤鐵礦在自然界中儲藏豐富，其主要成分的化學式是Fe₂O₃．
（2）工業(yè)上主要采用高爐煉鐵，常用到的原料有鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣．其中，焦炭的作用是燃燒提供熱量（產(chǎn)生一氧化碳）．（僅答一點）
（3）由于鐵的氧化物中Fe₃O₄和FeO均為黑色，實驗室用CO還原Fe₂O₃得到的鐵中是否會含有Fe₃O₄和FeO，某同學設計了下列探究實驗．
資料：FeCl₃溶液與鐵發(fā)生的反應是2FeCl₃+Fe═3FeCl₂，但FeCl₃溶液不與Fe₃O₄、FeO反應；含有Fe³⁺的鹽溶液遇到KSCN溶液時變成紅色，利用該反應可檢驗Fe³⁺的存在．
【提出問題】CO還原Fe₂O₃得到黑色產(chǎn)物的成分是什么？
【猜想】
猜想l：Fe           猜想2：Fe和Fe₃O₄；
猜想3：Fe和FeO；   猜想4：Fe、FeO、Fe₃O₄
【實驗探究】限選試劑：C0、鹽酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl₃溶液．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
Ⅰ取少量黑色產(chǎn)物加入到裝有足量FeCl3溶液的燒杯中，充分反應后過濾，對過濾所得固體用蒸餾水洗滌．	黑色固體部分溶解．	猜想2和4都 不成立．
Ⅱ取少量操作Ⅰ所得的濾渣于試管中，再加入足量的稀鹽酸，充分反應后，再加入適量的KSCN溶液．	黑色固體全部溶解，溶液 不變紅色．
Ⅲ另取少量黑色產(chǎn)物裝入玻璃管中，通入C0，一段時間后加熱，并將反應后的氣體通入裝有一定量的澄清石灰水 的燒杯中．	澄清石灰水變渾濁．	猜想l不成立， 猜想3成立．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)赤鐵礦的主要成分進行分析；
（2）根據(jù)四氧化三鐵和鹽酸反應會生成氯化鐵、氯化亞鐵和水進行分析；
（3）根據(jù)焦炭具有還原性和可燃性進行分析；
（4）根據(jù)四氧化三鐵的生成物完成猜想，然后依據(jù)各種生成物的性質(zhì)以及題中所給的資料進行分析．

解答 解：（1）赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，所以赤鐵礦在自然界中儲藏豐富，其主要成分的化學式是：Fe₂O₃；
（2）焦炭和氧氣反應生成二氧化碳，會放出大量的熱，所以焦炭的作用是：燃燒提供熱量；
（3）磁鐵礦的主要成分是Fe₃O₄，在Fe₃O₄中存在兩種不同價態(tài)的鐵離子，其中$\frac{1}{3}$是Fe²⁺，$\frac{2}{3}$是Fe³⁺，四氧化三鐵和鹽酸反應生成氯化鐵、氯化亞鐵和水，化學方程式為：Fe₃O₄+8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；
（4）鐵以及鐵的氧化物中Fe₃O₄和FeO均為黑色，結(jié)合猜想1、2、3，所以猜想4是Fe、FeO、Fe₃O₄；
依據(jù)含有Fe³⁺的鹽溶液遇到KSCN溶液時變成紅色，利用該反應可檢驗Fe³⁺的存在，可以將固體轉(zhuǎn)化到溶液中，檢驗鐵離子的存在驗證猜想2、4，將 金屬氧化物溶解可以用酸進行溶解，然后再利用還原劑還原氧化亞鐵，檢驗氧化亞鐵是否存在，驗證猜想3，所以，

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量操作Ⅰ所得的濾渣于試管中，再加入足量的稀鹽酸，充分反應后，再加入適量的KSCN溶液
澄清石灰水	澄清石灰水變渾濁

故答案為：（1）Fe₂O₃；
（2）燃燒提供熱量；
（3）Fe₃O₄+8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；
（4）Fe、FeO、Fe₃O₄；

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量操作Ⅰ所得的濾渣于試管中，再加入足量的稀鹽酸，充分反應后，再加入適量的KSCN溶液
澄清石灰水	澄清石灰水變渾濁

點評 在解此類題時，首先分析題中的反應流程，然后結(jié)合學過的知識和題中所給的資料進行分析解答．