鐵礦石是鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的重要原材料，通常赤鐵礦中鐵含量高達(dá)50%-60%．現(xiàn)有一塊鐵礦石是紅色的，同學(xué)們猜測巖石中可能含有氧化鐵，為了驗(yàn)證猜想并測定其含鐵量，在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行了以下研究：
【查閱資料】
①赤鐵礦的主要成分是Fe2O3．其他成分不含鐵元素且不能與酸反應(yīng)。
②一定溫度下，CH4可將Fe2O3還原為單質(zhì)鐵，若溫度控制不當(dāng)，還可生成少量的Fe3O4。
③單質(zhì)鐵和Fe3O4均能被磁鐵吸引。
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）小明利用A裝置進(jìn)行試驗(yàn)時，連接好裝置，檢查裝置氣密性后的第一步操作是裝入藥品后通入一段時間的甲烷氣體裝入藥品后通入一段時間的甲烷氣體。
（2）小明將A裝置中得到的固體經(jīng)過水洗、過濾、干燥處理后，再通過B裝置進(jìn)行試驗(yàn)，得出了巖石中含有氧化鐵的結(jié)論，在此實(shí)驗(yàn)中能支持此結(jié)論的證據(jù)是B裝置錐形瓶中固體減少，產(chǎn)生氣泡，溶液由無色變成淺綠色B裝置錐形瓶中固體減少，產(chǎn)生氣泡，溶液由無色變成淺綠色。
（3）計(jì)算巖石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需要測量的量有巖石樣品質(zhì)量、收集的氣體體積（量筒中水的體積）巖石樣品質(zhì)量、收集的氣體體積（量筒中水的體積）。若B裝置的固體含有一定量的Fe3O4，則會導(dǎo)致測得的巖石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實(shí)際含量偏低偏低（填“偏高”、“偏低”或“不變”）。
（4）請你利用處理后的固體，CuSO4溶液、磁鐵等試劑及用品，結(jié)合資料所給信息，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明其中是否含有Fe3O4實(shí)驗(yàn)步驟：取少量固體于試管中，加入足量硫酸銅溶液，過濾，干燥固體，把磁鐵靠近固體；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：磁鐵不能吸引固體；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：固體中不含有四氧化三鐵實(shí)驗(yàn)步驟：取少量固體于試管中，加入足量硫酸銅溶液，過濾，干燥固體，把磁鐵靠近固體；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：磁鐵不能吸引固體；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：固體中不含有四氧化三鐵。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：磁鐵不能吸引固體；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：固體中不含有四氧化三鐵
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：磁鐵不能吸引固體；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：固體中不含有四氧化三鐵
【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量．
【答案】裝入藥品后通入一段時間的甲烷氣體；B裝置錐形瓶中固體減少，產(chǎn)生氣泡，溶液由無色變成淺綠色；巖石樣品質(zhì)量、收集的氣體體積（量筒中水的體積）；偏低；實(shí)驗(yàn)步驟：取少量固體于試管中，加入足量硫酸銅溶液，過濾，干燥固體，把磁鐵靠近固體；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：磁鐵不能吸引固體；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：固體中不含有四氧化三鐵
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：磁鐵不能吸引固體；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：固體中不含有四氧化三鐵
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：180引用：2難度：0.5
相似題
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1．紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504 雙 吸劑”，其標(biāo)簽如圖所示．同學(xué)們對一包久置的“504 雙吸劑”固樣品 很好奇，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
【提出問題】久置固體的成分是什么？
【查閱資料】鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵，氯化亞鐵溶液的顏色為淺綠色．
【作出猜想】久置固體中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3．
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）為驗(yàn)證固體中 CaCO3是否存在，你采用的實(shí)驗(yàn)方法是．如果該物質(zhì)存在，對應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論是．
（2）某同學(xué)取少量固體混合物投入水中，滴加酚酞后溶液變紅，由此他認(rèn)為固體中有Ca（OH）2，他的判斷正確嗎？請說明理由．
（3）某同學(xué)取少量固體混合物投入鹽酸中，發(fā)現(xiàn)固體溶解后溶液呈淺綠色而不是黃色，他由此斷定固體中不存在 Fe2O3，但肯定存在鐵．你認(rèn)為他的結(jié)論正確嗎？為什么？．
（4）要判斷固體中是否有 CaO 存在，可采用的方法是．發(fā)布：2024/12/7 8:0:1組卷：30引用：1難度：0.1 -
2．古代鐵匠常把燒紅的鐵器浸入水中急速冷卻，以增加鐵器的硬度，此法稱為“淬火”。某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，用以探究鐵與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)后的產(chǎn)物（注：夾持儀器已省略）。
【查閱資料1】常溫下沒有氧氣存在時，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下鐵與水蒸氣能反應(yīng)，生成一種固體和一種氣體。
（1）A裝置的作用是。
（2）探究生成的氣體是什么？
猜測Ⅰ：氧氣
猜測Ⅱ：氫氣
猜測Ⅲ：二氧化硫
小紅認(rèn)為不需要做實(shí)驗(yàn)就可以排除猜想Ⅲ，她的理由是。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】如圖所示，加熱一段時間后，灰黑色的鐵粉逐漸全部變黑，把導(dǎo)氣管放入肥皂水中，吹出的肥皂泡上升飄到空中，用燃著的木條靠近肥皂泡，肥皂泡燃燒，有爆鳴聲。寫出該氣體燃燒的化學(xué)方程式。
（3）探究玻璃管中剩余黑色固體的成分？
同學(xué)們討論后認(rèn)為：鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的固體是“鐵的一種氧化物”。玻璃管內(nèi)的黑色固體中還可能含有“剩余的鐵”。
【查閱資料2】
①鐵的氧化物有三種：FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中僅有Fe2O3為紅棕色，F(xiàn)eO、Fe3O4均為黑色，但FeO一接觸到空氣會立即變成紅棕色。
②鐵的三種氧化物都不與硫酸銅溶液反應(yīng)，鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng)生成紅色物質(zhì)。
【實(shí)驗(yàn)探究】
①將玻璃管中的黑色固體倒出，平鋪于白紙上，沒有發(fā)現(xiàn)紅棕色的物質(zhì)，一會兒之后黑色固體也不變色，則黑色固體中一定沒有（填物質(zhì)名稱）。
②取上述黑色固體少許加入足量的硫酸銅溶液，發(fā)現(xiàn)（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），說明黑色固體中一定有鐵和四氧化三鐵。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。發(fā)布：2024/12/12 2:0:2組卷：108引用：4難度：0.5 -
3．紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504 雙 吸劑”，其標(biāo)簽如圖所示．同學(xué)們對一包久置的“504 雙吸劑”固樣品 很好奇，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．【提出問題】久置固體的成分是什么？
【查閱資料】鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵，氯化亞鐵溶液的顏色為淺綠色．
【作出猜想】久置固體中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3．
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）為驗(yàn)證固體中 CaCO3是否存在，你采用的實(shí)驗(yàn)方法是．如果該物質(zhì)存在，對應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論是．
（2）某同學(xué)取少量固體混合物投入水中，滴加酚酞后溶液變紅，由此他認(rèn)為固體中有Ca（OH）2，他的判斷正確嗎？請說明理由．
（3）某同學(xué)取少量固體混合物投入鹽酸中，發(fā)現(xiàn)固體溶解后溶液呈淺綠色而不是黃色，他由此斷定固體中不存在 Fe2O3，但肯定存在鐵．你認(rèn)為他的結(jié)論正確嗎？為什么？．
（4）要判斷固體中是否有 CaO 存在，可采用的方法是．發(fā)布：2024/12/7 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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