6.
李强在学习了高中化学《铁及其化合物》一节的知识后,对初中“铁丝在氧气中燃烧”实验中的产物产生了疑惑,他认为燃烧时溅落下来的黑色物质中除了Fe
3O
4外可能还含有其他物质,为了验证自己的猜想,他在实验室中重做该实验,并进行了如下探究活动:查阅资料:①自然界中铁的氧化物主要是Fe
3O
4和Fe
2O
3两种,FeO高温时极易被氧化为Fe
2O
3,而Fe
2O
3在高温时又容易分解成Fe
3O
4和一种气体;②铁的氧化物的分解温度及铁的熔点:
|
Fe3O4 |
Fe2O3 |
Fe |
分解温度/°C |
1538 |
1400 |
- |
熔点/°C |
- |
- |
1535 |
(1)根据以上资料,李强提出猜想:黑色物质的成分可能为
______
.为了确定黑色物质的成分,李强设计了如下几个实验方案:
方案1:取该黑色物质溶于足量的稀硫酸中,观察是否有大量气体生成.
方案2:称取碾碎成粉末状的黑色物质a g,在空气中充分灼烧,待反应完全后,在干燥器里冷却,再称重,反复多次直到固体恒重,称得质量为b g,比较a、b的关系.
方案3:取少量碾碎成粉末状的黑色物质,用磁铁吸引,看是否被吸起.
你认为能够证明李强猜想的合理实验方案是
______
,其他方案不合理的原因是
______
(只说其中的一个理由).
(2)针对李强的质疑,研究性学习小组又设计了新的探究方案,装置如下图所示.
a.若反应都进行完全,要想确定黑色固体成分必须测定下列物理量中的
______
(只填序号).
①通入氢气体积V ②反应前,黑色固体+硬质玻璃管的总质量m
1 ③完全反应后黑色固体+硬质玻璃管的总质量m
2 ④实验前,干燥管质量m
3 ⑤硬质玻璃管质量m
4 ⑥锌粒质量m
5 ⑦稀硫酸中含溶质的量n ⑧实验后,干燥管质量m
6.
b.根据测定的实验数据,计算出黑色固体中Fe
3O
4的质量分数为
______
.
(3)向一定量FeO、Fe和Fe
3O
4的混合物中加入100 mL l.5 mol•L
-1的盐酸,使混合物完全溶解,放出224mL(标准状况)气体,再向反应后的溶液中加入1 mol•L
-1NaOH溶液,要使铁元素完全沉淀下来,所加入NaOH溶液的体积最少为
______
A.90 mL B.100 mL C.150 mL D.200 mL.