Question

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                。

（2）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1/3是Fe²⁺，2/3是Fe³⁺。請寫出Fe₃O₄與鹽酸反應的化學方程式                                   。

（3）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                             。（僅答一點）

（4）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和FeO反應；含有Fe³⁺的鹽溶液遇到KSCN溶液時變成紅色，利用該反應可檢驗的Fe³⁺存在。

【提出問題】CO還原Fe₂O₃得到黑色產物的成分是什么？

【猜想】

猜想1：Fe；     猜想2：Fe和Fe₃O₄；     猜想3：Fe和FeO；  猜想4：          。

【實驗探究】限選試劑：CO、鹽酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl₃溶液。

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
I取少量黑色產物加入到裝有足量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         ①                                 。	黑色固體全部溶解，溶液不變紅色。
Ⅲ另取少量黑色產物裝入玻璃管中，通入CO，一段時間后加熱，并將反應后的氣體通入裝有一定量的   ②       的燒杯中。	③           。	猜想1不成立，猜想3成立。

Answer 1

【答案】(1)Fe₂O₃  (2)Fe₃O₄＋8HCl=2FeCl₃＋FeCl₂＋4H₂O  (3)燃燒提供熱量或生成一氧化碳  (4)猜想4:Fe、FeO和Fe₃O₄  ①操作Ⅱ：取少量操作I所得濾渣于試管，再加入足量的稀鹽酸，充分反應后，再加入適量KSCN溶液  ②操作Ⅲ：澄清石灰水  ③現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁

【解析】赤鐵礦的主要成分是氧化鐵；二價的亞鐵離子反應后與氯離子結合成氯化亞鐵，三價的鐵離子與氯離子結合后形成氯化鐵，因此反應的化學方程式中既有氯化亞鐵還有氯化鐵；焦炭在高爐煉鐵中一方面燃燒提供熱量提高爐溫，另一方面是為了產生還原劑一氧化碳；根據(jù)題目信息結合前面的猜想，猜想4應該是Fe、FeO和Fe₃O₄ ；實驗探究的內容要結合試題所提供的信息及題目要求并聯(lián)系所學知識進行解答即可。