实验小组探究FeCl₃溶液灼烧的变化。

已知：FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热，可被氧化成Fe₃O₄，隔绝空气加热会歧化为Fe和Fe₃O₄。
Ⅰ．FeCl₃溶液的灼烧。
实验ⅰ：将一只白粉笔浸泡在FeCl₃溶液中，用坩埚钳夹持粉笔于酒精灯上灼烧，很快观察到粉笔表面颜色的变化：黄色→红褐色→铁锈色→黑色。
（1）配制FeCl₃溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度。结合化学用语解释将氯化铁晶体溶于盐酸的目的

FeCl₃+3H₂O⇌Fe（OH）₃+3HCl,溶于较浓的盐酸中的目的是抑制其水解

FeCl₃+3H₂O⇌Fe（OH）₃+3HCl,溶于较浓的盐酸中的目的是抑制其水解

。
（2）“黄色→红褐色→铁锈色→黑色”颜色变化中的“铁锈色”物质是

Fe₂O₃

Fe₂O₃

。（填化学式）
（3）针对“黑色”物质，小组成员提出猜想。
猜想1：酒精灼烧粉笔的产物；
猜想2：酒精还原“铁锈色”物质得到的产物。
通过实验排除了猜想①，实验操作和现象是

把洁净的粉笔置于酒精灯上灼烧未呈现黑色

把洁净的粉笔置于酒精灯上灼烧未呈现黑色

。
Ⅱ．探究“黑色”物质的成分。
“铁锈色”物质新制Cu（OH）₂悬浊液热水浴中的酒精
实验ⅱ：先用酒精蒸气排尽装置中的空气，再在“铁锈色”物质处加热，充分反应至“铁锈色”物质完全变成“黑色”物质。取下装有新制Cu（OH）₂的试管，加热，有砖红色沉淀生成。
实验ⅲ：在“黑色”物质中加入热的硫酸，“黑色”物质溶解，无气泡产生。
（4）甲同学根据实验ⅱ和ⅲ的现象，判断“黑色”物质中含有二价铁，其理由是

实验ⅱ中酒精被氧化成乙醛，红色物质Fe₂O₃中Fe元素即被还原成0价或+2价，实验ⅲ中无气泡生成，可说明黑色物质中没有Fe单质，则一定含有+2价铁元素

实验ⅱ中酒精被氧化成乙醛，红色物质Fe₂O₃中Fe元素即被还原成0价或+2价，实验ⅲ中无气泡生成，可说明黑色物质中没有Fe单质，则一定含有+2价铁元素

。
（5）乙同学用实验ⅲ中所得溶液进行实验ⅳ，证实了甲的判断，实验ⅳ的离子反应方程式为

5Fe²⁺+8H⁺+

M

n

O

-

4

═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

5Fe²⁺+8H⁺+

M

n

O

-

4

═Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O

。
（6）丙同学发现“黑色”物质完全被磁铁吸引，推测“黑色”物质是Fe₃O₄，写出“铁锈色”物质变成Fe₃O₄的化学方程式

CH₃CH₂OH+3Fe₂O₃═CH₃CHO+2Fe₃O₄+H₂O

CH₃CH₂OH+3Fe₂O₃═CH₃CHO+2Fe₃O₄+H₂O

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（7）丁同学为证明“黑色”物质是Fe₃O₄，设计实验方案并预测：取实验ⅲ中少量清液滴入足量的Na₂S溶液，认为得到物质的量之比为3：1的FeS和S沉淀，即可证明。你认为是否合理，并说明理由

合理，根据产物FeS和S物质的量比为3：1，可知实验中发生了2Fe³⁺+3S^2-=2FeS+S和Fe²⁺+S^2-═FeS两个反应，进而可知实验ⅲ所得清液中n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺）=2：1，由此可判断黑色物质是Fe₃O₄。

合理，根据产物FeS和S物质的量比为3：1，可知实验中发生了2Fe³⁺+3S^2-=2FeS+S和Fe²⁺+S^2-═FeS两个反应，进而可知实验ⅲ所得清液中n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺）=2：1，由此可判断黑色物质是Fe₃O₄。

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