鐵是生活中的常見金屬,也是高中所學的過渡元素,由于其結構特點,在與其化物質(zhì)反應時往往表現(xiàn)出不同的價態(tài).某研究性學習小組對鐵和硫反應產(chǎn)物中鐵的化合價進行了探究,并設計了以下實驗,其實驗的步驟為:
步驟一:將鐵粉和硫粉按一定質(zhì)量比混合,如圖所示在氮氣環(huán)境中,加熱后反立即可發(fā)生并持續(xù)進行,冷卻后得到黑色固體.
步驟二:取黑色固體少許,加入濃NaOH溶液并稍稍加熱,冷卻后過濾,得到黑色濾渣.
在取得黑色濾渣后,同學們經(jīng)過討論分析,對其成分提出了各種猜想,其中代表性的為:
猜想一:由于硫和氧是同一主族元素,所以黑色固體的可能是Fe
3S
4猜想二:硫和氧雖是同一主族元素,但硫的非金屬性弱,則黑色固體為FeS
為了驗證以上猜想又進行了以下操作:
步驟三:在濾渣中加入已煮沸的稀硫酸.
步驟四:取步驟三所得溶液少許,….
請回答下列問題:
(1)查閱資料:實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO
2)飽和溶液混合加熱反應得氮氣.請寫出該反應的離子方程式:
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(2)實驗中通入氮氣的作用
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(3)若猜想一正確,則步驟三應該觀察到試管內(nèi)有
出現(xiàn)(填實驗現(xiàn)象).
(4)若猜想二正確,請完成步驟四的實驗操作、現(xiàn)象和結論
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(5)步驟一中鐵粉和硫粉的混合粉末中硫要過量些,其原因是
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(6)步驟二中加入濃NaOH溶液并稍稍加熱的目的是
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