Question

已知Fe₃O₄是一种复杂的化合物，其化学式可改写为FeO·Fe₂O₃。对于Fe与水蒸气反应后的黑色物质，有三个学习小组提出了三种不同的猜想，以下是小组同学进行的实验猜想与探究，请你根据小组的思路与提示完成相关空白。

实验之前查阅资料得知Fe³⁺的盐溶液遇到KSCN溶液时，溶液变成红色，而Fe²⁺遇KSCN溶液无明显变化。

[猜想]甲组：黑色物质是FeO

乙组:黑色物质是Fe₃O₄

丙组:____________；

[实验探究]

（1）丙组认为一种简单定性的方法即可判断甲组的正误:取生成的黑色物质少许于烧杯中，加稀盐酸使其完全溶解，再加________溶液以检验Fe³⁺，观察到溶液有无出现________现象即可判断。

（2）乙组认为可通过定量测定来确定生成的黑色物质的组成，以验证该组猜想正确。取生成的黑色物质2.32 g溶解于适量稀盐酸后，加入新制氯水，加入氯水后反应的离子方程式为__________，再加入足量NaOH溶液后，过滤、洗涤、烘干、灼烧、称量，若称得固体质量为________，即可判断乙组同学猜想正确。

Answer

黑色物质是FeO和Fe3O4的混合物 KSCN 红色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 2.4 g

【解析】

Fe的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe2O3是红棕色固体，FeO、Fe3O4是黑色物质；黑色物质若为纯净物，可能为FeO，也可能为Fe3O4，若是混合物，则为FeO和Fe3O4的混合物，据此分析。

Fe的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe2O3是红棕色固体，FeO、Fe3O4是黑色物质；黑色物质若为纯净物，可能为FeO，也可能为Fe3O4，若是混合物，则为FeO和Fe3O4的混合物。

（1） Fe3+遇SCN-溶液变为红色，所以向溶液中加入KSCN溶液，若观察到溶液无红色现象出现，即可判断无Fe3+，即原黑色物质为FeO；

（2）金属氧化物溶于盐酸后，向该溶液中通入Cl2，由于氯气有氧化性，会与溶液中的Fe2+发生氧化还原反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，发生沉淀反应：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，将沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧，发生分解反应：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。若乙组同学猜想正确，则2.32 g全为Fe3O4，其物质的量为n(Fe3O4)==0.01 mol，根据铁元素守恒,可得n(Fe2O3)==0.015 mol，称得固体质量为m(Fe2O3)=0.015 mol×160 g·mol-1=2.4g。