菱铁矿和赤铁矿一样，也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁，为测定碱式碳酸亚铁[xFeCO₃•yFe（HO）₂•zH₂O]的组成，华雪同学在老师的指导下设计了如图实验装置：

【查阅资料】

a．碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO₂以H₂O。

b．FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，可被氧化成四氧化三铁。

c．石灰是NaOH及CaO的混合物，可以吸收CO₂和H₂O

【实验步骤】

（1）检查装置的　气后，准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中，连接仪器。

（2）　　，鼓入一段时间空气，准确称量装置C、D、E的质量。

（3）关闭弹簧夹K，加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出，再打开弹簧夹K，缓缓通空气一段时间，这样操作的目的是　。

（4）再次准确称量装置C、D、E的质量，所得数据如下

（5）图，分析表中数据可知：3.40g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H₂O的质量为　　g，CO₂的质量为　g，装置E的作用是　

【实验结论】

在xFeCO₃•yFe（HO）₂•zH₂O中，氢原子与氧原子的个数之比为　　。

【实验反思】

（1）装置A的作用是　　。

（2）实验结束后，装置B中的残留固体可能全部是FeO．也可能全部是Fe₃O₄．还可能是　　。

（3）为了得到装置B中残留固体的组成，华雪同学称得装置B中残留固体质量为2.24g后，通过计算可知：残留固体的组成及各成分的质量为　。

答案

【解答】解：【实验步骤】

（1）检查装置的气密性后，准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中，连接仪器。

故填：气密性。

（2）打开弹簧夹K，鼓入一段时间空气，准确称量装置C、D、E的质量。

故填：打开弹簧夹K。

（3）关闭弹簧夹K，加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出，再打开弹簧夹K，缓缓通空气一段时间，这样操作的目的是使B中分解生成的二氧化碳和水蒸气全部被D、C装置吸收。

故填：使B中分解生成的二氧化碳和水蒸气全部被D、C装置吸收。

（4）再次准确称量装置C、D、E的质量，所得数据如下

（5）分析表中数据可知：3.40g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H₂O的质量为：200.36g﹣200.00g＝0.36g，CO₂的质量为：180.88g﹣180.00g＝0.88g，装置E的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳被D装置吸收。

故填：0.36；0.88；防止空气中的水蒸气和二氧化碳被D装置吸收。

【实验结论】

在 xFeCO₃•yFe（HO）₂•zH₂O中，氢元素质量：0.36g×＝0.04g，氧元素质量：（0.36g﹣0.04g）+0.88g×+（3.40g﹣0.36g﹣0.88g）×＝0.48g，氢原子与氧原子的个数之比为：：＝4：3。

故填：4：3。

【实验反思】

（1）装置A的作用是除去空气中的水和二氧化碳。

故填：除去空气中的水和二氧化碳。

（2）实验结束后，装置B中的残留固体可能全部是FeO，也可能全部是Fe₃O₄．还可能是FeO、Fe₃O₄。

故填：FeO、Fe₃O₄。

（3）如果残留固体是氧化亚铁，则氧化亚铁质量：3.40g﹣0.36g﹣0.88g＝2.16g，

如果残留固体是四氧化三铁，则四氧化三铁质量：2.16g×÷＝2.32g，

称得装置B中残留固体质量为2.24g，大于2.16g，小于2.32g，通过计算可知：残留固体是氧化亚铁和四氧化三铁的混合物；

设氧化亚铁质量为x，则四氧化三铁质量为2.24g﹣x，

根据题意有：x×+（2.24g﹣x）×＝2.16g×，

x＝1.08g，则四氧化三铁质量：2.24g﹣1.08g＝1.16g，

故填：FeO和Fe₃O₄质量分别为1.08g和1.16g。