己知: Fe
3O
4能与高浓度盐酸反应,与低浓度盐酸不反应。某研究性学习小组通过实验探究,欲确定某地所产青砖中是否含有FeO、Fe
3O
4和Fe
2O
3, 并测定青砖中铁元素的质量分数。回答下列问题:
(一)实验准备
(l)本实验探究部分需在无氧环境下进行,故配制溶液的蒸馏水常用_____法除去溶解氧。该实验所用试管中均需充满CO
2,请选用下列装置制取干燥纯净的CO
2气体,连接顺序为:
a

_____

h、i(后续装置略去)。

(二)探究青砖中是否含有Fe
3O
4和Fe
2O
3 组别 步骤及现象
| 第一组
| 第二组
| 第三组
|
步骤一
| 取试管l 、2 、3①分别加入2g青砖细粉②分别通入CO2气体至充满,用户塞子塞紧
|
步骤二
| 向试管1中注入10mL 3 mol/L盐酸,充分振荡
| 向试管2中注入10mL 6 mol/L盐酸,充分振荡
| 向试管3中注入10mL 12 mol/L盐酸,充分振荡
|
步骤三
| 取试管1、2、3中的上层清液各1mL于另三支试管中,再分别注入0.2mL相同浓度的KSCN溶液,振荡
|
步骤三的实验现象
| 溶液变红 且第一、二两组溶液颜色深浅相同
| 溶液变红 且较第一、二两组颜色更深
|
(2)步骤二中,若不取下试管上的塞子,又不因盐酸加入导致试管内压强增大,使用注射器实现上述目的的操作方法为__________。
(3)Fe
3O
4与高浓度盐酸反应的离子方程式为________。
(4)用离子方程式表示溶液变红的原因__________。
(5)根据上述现象,可初步得出该青砖样品中所含铁的氧化物为________(填化学式)
(三)探究青砖中是否含有FeO
(6)另取一支充满CO
2气体的试管,注入1mL上述试管1的上层清液和数滴K
3[Fe(CN)
6]溶液,若实验现象为_______,说明青砖中含有FeO。
(四)青砖样品中铁元素质量分数的测定
称取m
1g 青砖细粉,用足量12mol/L盐酸充分溶解、过滤、洗涤(第一次)。将滤液(包括洗涤滤渣后的溶液)依次与足量的新制氯水、氢氧化钠溶液充分反应,过滤、洗涤(第二次),将沉淀灼烧至恒重,冷却后称得残留固体质量为m
2g。
(7)若青砖中其它成分对实验无影响,则测得铁元素的质量分数为____(填含m
1、m
2的表达式);该实验若未进行第一次洗涤,则测得铁元素的质量分数______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。