[题目]小明在登山的过程中发现山上的岩石是红色的.他根据所学知识猜测岩石中可能含有氧化铁.为了验证猜想并到测定其含量.小明进行了以下探究:①一定温度下.CH4可将Fe2O3还原为单质铁.若温度控制不当.还可生成少量的Fe3O4．②单质铁和Fe3O4均能被磁铁吸引.③铁和稀盐酸可以反应得到氢气(1)小明利用A装置进行实验.在点燃� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】小明在登山的过程中发现山上的岩石是红色的，他根据所学知识猜测岩石中可能含有氧化铁，为了验证猜想并到测定其含量，小明进行了以下探究：

（查阅资料）

①一定温度下，CH4可将Fe2O3还原为单质铁，若温度控制不当，还可生成少量的Fe3O4．

②单质铁和Fe3O4均能被磁铁吸引。

③铁和稀盐酸可以反应得到氢气

（实验探究）

(1)小明利用A装置进行实验。在点燃酒精喷灯之前先通入一段时间CH4，目的是_____。

(2)小明将A装置中得到的固体经过水洗、过滤、干燥处理后，再通过B装置进行实验，观察到仪器a中的现象为_____，从而得出了岩石中含有氧化铁的结论。

(3)小明将反应后的B装置冷却到室温，根据量筒内水的体积V(产生气体的体积)，通过有关计算求出了岩石中氧化铁的质量分数。

（评价反思）

实验后小明经过认真反思，认为：

(4)在实验中对甲烷的使用没有“物尽共用”，请你给出一条合理建议：_____。

(5)若B装置的固体含有一定量的Fe3O4，则会导致测得的岩石中氧化铁的质量分数比实际含量_____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)，请你利用处理后的固体，CuSO4溶液、磁铁等试剂及用品，结合资料所给信息，设计实验证明是否含有Fe3O4_____

【答案】排尽管内的空气，防止加热甲烷与空气的混合气体发生爆炸液面下降将没有反应的甲烷收集起来不变取少量处理后的固体，利用磁铁充分吸引，再将吸引出的固体放入试管中，然后加入足量的硫酸铜溶液，固体部分溶解，说明处理后的固体中含有Fe3O4

【解析】

(1)在点燃酒精喷灯之前先通入一段时间CH4，可以排尽管内的空气，防止加热甲烷与空气的混合气体发生爆炸，故填排尽管内的空气，防止加热甲烷与空气的混合气体发生爆炸。

（2）a中液面下降，说明与盐酸反应的固体中有铁单质，说明岩石与甲烷反应生成了铁，进而说明岩石中含有氧化铁，故填液面下降。

（4）A实验后的尾气中还有残留的甲烷，直接排放会造成资源浪费，应将没有反应的甲烷收集起来，故填将没有反应的甲烷收集起来。

（5）Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，不生成氢气，不影响利用氢气的体积求岩石中氧化铁的质量分数，故填不变；

取少量处理后的固体，利用磁铁充分吸引，再将吸引出的固体放入试管中，然后加入足量的硫酸铜溶液，固体部分溶解，说明处理后的固体中含有Fe3O4，故填取少量处理后的固体，利用磁铁充分吸引，再将吸引出的固体放入试管中，然后加入足量的硫酸铜溶液，固体部分溶解，说明处理后的固体中含有Fe3O4。

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②______________

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（查阅资料）

a．苹果汁中含有0.001%的二价铁物质，同时也含有多酚类物质，多酚可与空气中的氧气反应变为褐色。

b．二价铁在空气中或与浓硝酸反应都能变为三价铁，且三价铁的溶液为黄色

c．硫氰化钾（KSCN）溶液变色规律

药品	二价铁溶液	三价铁溶液
KSCN溶液	不变色	变红色

（猜想与假设）

Ⅰ．苹果汁变色与苹果中的铁元素有关

Ⅱ．苹果汁变色是苹果汁中的多酚物质与空气中的氧气反应的结果

（进行实验）

编号	实验操作	实验现象
实验1		②中未出现明显变化 ③：
实验2	分别放置于空气中一段时间（如下图所示）	试管编号	1min	10min	24小时
		①	黄褐色	褐色	深褐色
		②	无明显变化	无明显变化	无明显变化
		③	略有些黄色	浅黄	黄色
实验3