Question

草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·2H₂O)呈淡黄色。某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质，进行了一系列实验探究。

（1）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有            (填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)。若反应中消耗1 mol FeC₂O₄·2H₂O，则参加反应的KMnO₄为           mol。

（2）资料表明：在密闭容器中加热到一定温度时，草酸亚铁晶体可完全分解，生成几种氧化物，残留物为黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质，对黑色固体的组成提出如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：全部是FeO假设二：               假设三：

（3）为验证上述假设一是否成立，课题组进行如下研究。

【定性研究】请你完成下表中内容。

实验步骤(不要求写出具体操作过程)	预期实验现象和结论
取少量黑色固体，

【定量研究】课题组在文献中查阅到，FeC₂O₄·2H₂O受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如右图所示，写出加热到400℃时，FeC₂O₄·2H₂O晶体受热分解得到的固体产物的化学式为：               。

Answer

(11分)

（1）还原性；0.6

（2）假设二：全部是Fe3O4；假设三：是FeO和Fe3O4的混合物

（3）取少量黑色固体，加入适量稀盐酸(或稀硫酸)溶解，在溶液中加入KSCN溶液；若溶液不变红色，则假设一成立；若溶液变红色，则假设一不成立；FeO

【解析】

试题分析：（1）高锰酸钾溶液的紫红色褪去，溶液变为棕黄色，很显然是FeC2O4被高锰酸钾氧化为Fe3+的结果，表明FeC2O4具有还原性。分析有关元素化合价的变化可知，反应过程中1 mol FeC2O4·2H2O可失去3 mol电子，而l mol KMnO4可得到5 mol电子：根据得失电子数相等的原则，反应中FeC2O4·2H2O与KMnO4的物质的量之比为5：3。因此，若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O，则参加反应的KMnO4为0.6 mol，故答案为：还原性；0.6；

（2）铁的氧化物中，呈黑色的有FeO和Fe3O4，故答案为：假设二：全部是Fe3O4；假设三：是FeO和Fe3O4的混合物；

（3）【定性研究】FeO与盐酸或硫酸反应生成Fe2+，Fe2+与KSCN不反应。但Fe3O4或FeO和Fe3O4的混合物溶于稀盐酸或稀硫酸中生成Fe3+，遇KSCN变红色。据此即可设计方案进行验证，故答案为：实验步骤：取少量黑色固体，加入适量稀盐酸(或稀硫酸)溶解，在溶液中加入KSCN溶液；预期实验现象和结论：若溶液不变红色，则假设一成立；若溶液变红色，则假设一不成立；

【定量研究】草酸亚铁品体受热首先失去结品水，得到FeC2O4(即A点对应物质)。400℃时固体质量减少，应该是FeC2O4发生分解，牛成铁的氧化物(即B点对应物质)。根据图象可知1.0 g晶体分解生成的铁的氧化物的质量为0.4 g。设此铁的氧化物的化学式为FeaOb，根据Fe守恒可知0.4 g此氧化物中铁元素的质量为1.0 g×，氧元素的质量为(0.4g—1.0 g×)g，故a:b=(1.0g×)：(0.4g—1.0 g×)，解得a：b=1：1，即晶体分解所得铁的氧化物为FeO，故答案为：FeO。

考点：考查了铁及其化合物的性质、化学猜想与证明、化学计算的相关知识。