21．研究小組進(jìn)行木炭還原氧化鐵的探究活動(dòng)。將木炭、氧化鐵及試管充分烘干，并將木炭和氧化鐵混合均勻、研磨。取適量上述混合物于試管中，用圖1所示的裝置加熱（試管豎直向上，可使加熱時(shí)的熱量盡少散失）。
【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，試管中的剩余固體X含有哪些成分，質(zhì)量分別是多少？
【查閱資料】
鐵的氧化物被還原時(shí)，是從高價(jià)鐵的氧化物逐級(jí)還原成低價(jià)鐵的氧化物，最后還原成金屬鐵。鐵的部分氧化物的性質(zhì)如下：Fe3O4具有很好的磁性，能被磁鐵吸引。鐵的三種氧化物均不溶于水，但能溶于稀鹽酸，分別發(fā)生如下反應(yīng)：
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O
FeO+2HCl═FeCl2+H2O
黃色的FeCl3溶液中滴入無(wú)色的KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，該實(shí)驗(yàn)常用于檢驗(yàn)FeCl3；FeCl3溶液遇單質(zhì)鐵發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3+Fe═3FeCl2，溶液變?yōu)闇\綠色。
【猜想】固體X可能含有：①Fe②FeO③Fe3O4④
（寫(xiě)化學(xué)式）⑤C。
【實(shí)施實(shí)驗(yàn)】
目的：確定固體X的組成。
| 步驟 |
操作 |
主要現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
| Ⅰ |
取部分冷卻后的固體X倒在濾紙上，用磁鐵充分吸引。 |
部分固體被吸引到磁鐵上 |
可能有Fe或Fe3O4 |
| Ⅱ |
取濾紙上的剩余固體少量，放入圖2所示的試管a中，通入氧氣，用酒精燈加熱。 |
固體劇烈燃燒，b中溶液變渾濁 |
一定有 。 |
| Ⅲ |
另取濾紙上的剩余固體少量，放入試管中，加入足量的稀鹽酸。 |
無(wú)明顯現(xiàn)象 |
一定沒(méi)有 。 |
| Ⅳ |
取步驟Ⅰ磁鐵上的固體少量，放入試管中，逐滴加入稀鹽酸。 |
產(chǎn)生 。 |
一定有Fe |
| Ⅴ |
在步驟Ⅳ所得溶液中逐滴加入 。 |
溶液不變紅色 |
一定沒(méi)有Fe3O4 |
【反思改進(jìn)】
同學(xué)們討論發(fā)現(xiàn)，用上述實(shí)驗(yàn)方法不能確定固體X中一定沒(méi)有Fe
3O
4，理由是
。
為確定固體X中是否含F(xiàn)e
3O
4并測(cè)定其中各成分的質(zhì)量，同學(xué)們又進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
| 步驟 |
操作 |
數(shù)據(jù) |
| Ⅰ |
重新取部分冷卻至室溫的固體X，稱(chēng)量其質(zhì)量為m1。 |
m1=17.9g |
| Ⅱ |
將稱(chēng)量好的固體X全部放入圖3所示的錐形瓶中，稱(chēng)量整套裝置及藥品的質(zhì)量為m2；打開(kāi)分液漏斗旋塞，放入足量稀鹽酸后關(guān)閉旋塞，待沒(méi)有氣泡產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫，再次稱(chēng)量整套裝置及藥品的質(zhì)量為m3。 |
m2=317.9g
m3=317.3g |
| Ⅲ |
將錐形瓶中剩余的固體過(guò)濾、洗滌并干燥，稱(chēng)量其質(zhì)量為m4。 |
m4=1.1g |
【獲得結(jié)論】
（1）為確定固體X中是否含F(xiàn)e
3O
4，m
1～m
4中應(yīng)該用到的數(shù)據(jù)有
。
（2）固體X各成分的質(zhì)量比為
。
20．已知A、B、C、D、E五種物質(zhì)中均含有某種相同的非金屬元素，常溫下A為氣態(tài)單質(zhì)，B為無(wú)色液體，C為黑色固體．圖中“→”表示物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系．五種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（圖中反應(yīng)條件及部分反應(yīng)物或生成物省略）．