老师：同学们好，我是刘春平老师，来自北京十四中。今天我和大家一起来复习第三章，铁金属材料。打印机大家很熟悉了，我们需要它来打印各种学习的材料，可是打印机使用一段时间后，打出来的字逐渐变浅，这是因为打印机溪谷中的黑色墨粉快没有了，需要更换溪谷或者添加墨粉。大家知道墨粉的成分吗？墨粉的成分中有碳黑一种铁的氧化物、粘接数脂、电荷调节剂、添加剂等。今天我们看看能否通过所学知识定性检验和定量分析墨粉中铁的氧化物成分及含量。请同学们设计实验方案，检验木粉中是哪一种铁的氧化物。物质检验一般可分为物理方法和化学方法，如果考虑用物理方法黑色的氧化亚铁、四氧化三铁、红棕色的氧化铁由于炭黑的干扰，不能通过颜色来检验。上述这些铁的氧化物中，四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，大家也可以在课下拿一块磁铁试一试，期待你们的实验结果。除了物理方法，化学方法也是物质检验中不可缺少的重要方法。我们可以将铁的氧化物中铁元素转化为离子形式再进行检验。同学们，你了解四氧化酸铁中铁元素的化合价吗？四氧化酸铁中铁元素有正二价和正三价两种化合价，正二价和正三价的铁元素质量比为1:2。像四氧化三铁中加入稀硫酸或者盐酸，可以得到含有亚铁离子和铁离子的混合溶液，我们可以像墨粉中加酸溶解铁的氧化物，得到含有亚铁离子的溶液，或者含有铁离子的溶液，或者两种离子都有的混合溶液。那么如何检验亚铁离子和铁离子呢？如果溶液中只有一种含铁元素的离子，可以加入氢氧化钠溶液。如果生成红褐色沉淀，或者加入硫氰化钾溶液变红，这两种现象都说明溶液中含有铁离子。如果先加入硫氰化钾溶液不变红，再加入滤水或过氧化氢溶液等氧化剂溶液变红，可证明溶液中含有亚铁离子。
老师：如果溶液是含有亚铁离子和铁离子的混合溶液，铁离子可用硫氰化钾检验，这种试剂检测比较灵敏，并且不遇其他试剂反应。亚铁离子有还原性，我们需要寻找一种抗干扰且现象明显的氧化剂来检验亚铁离子。高锰酸钾在酸性环境中可遇亚铁离子发生氧化还原反应，紫色溶液褪色，所以可以选择高锰酸钾酸性溶液检验亚铁离子。同学们，通过刚才的分析，你能够完整叙述实验操作流程，并根据实验现象得出结论吗？我们一起来整理。取适量墨粉，加入过量稀硫酸溶解，充分反应后过滤，将氯液分为两份，一份儿加入紫色的高锰酸钾溶液褪色，说明氯液中存在亚铁离子。一份儿加入硫氰化钾溶液，溶液变红，说明溶液中存在铁离子。亚铁离子和铁离子同时存在，说明墨粉中某一种铁的氧化物是四氧化三铁，特别说明的是，由于第一步需要加入过量稀硫酸，所以高锰酸钾溶液不需要额外加入酸酸化就可以满足要求。有的同学这样设计加入盐酸溶解墨粉是否可行？请大家思考。同学们经过思考得出答案了吗？我们一起来分析。盐酸中的氯离子在后续加入高锰酸钾溶液时也会与之发生反应，紫色溶液褪色，干扰亚铁离子的检验，所以不能用盐酸来溶解墨粉，只能选择稀硫酸来溶解墨粉中铁的氧化物。我们平时
