Question

【題目】做完“鐵在氧氣里燃燒”實驗后，小冬同學有兩個疑惑不解的問題，于是她進行了以下探究活動，請你一同參與。

【問題1]鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還有沒有鐵呢？

【查閱資料1】

（1）自然界中鐵的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3兩種（FeO極易被氧氣氧化為Fe2O3）；

（2）鐵的氧化物均能溶于酸的溶液，如鹽酸、硫酸等；

（3）鐵能與硫酸銅溶液發生化學反應，但鐵的氧化物不能與硫酸銅溶液反應；

（4）鐵與酸的溶液反應（如鹽酸、硫酸等），有氣泡產生。

【實驗探究】

將冷卻后的黑色物質碾碎，裝入試管，加入________溶液，觀察到的現象是________，說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還含有鐵。

【問題2】鐵燃燒的產物為什么不是Fe2O3呢？

【查閱資料2】

（1）Fe3O4和Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點見表：

	Fe3O4	Fe2O3	鐵
分解溫度/℃	1538	1400	﹣
熔點/℃	﹣	﹣	1535

（2）Fe2O3高溫時分解成Fe3O4。

（3）Fe2O3的顏色為紅棕色。

【理論探討】

根據實驗現象，并結合表中數據，可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫應在________之間，在此溫度范圍內Fe2O3已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產物是________。

【拓展延伸】實驗中為了防止集氣瓶炸裂，必須_______________；

（1）Fe2O3高溫分解成Fe3O4和氧氣，請寫出此反應的化學方程式____________；

（2）有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色________，就說明包裝盒破損進氣，這樣售貨員就能及時發現并處理。

Answer 1

【答案】稀鹽酸（或硫酸銅等）冒氣泡（或生成紅色固體等）l535℃～l538℃Fe3O4在集氣瓶底部放少量的水（或在集氣瓶底部鋪一層細沙）6Fe2O34Fe304+O2↑由黑色變成紅棕色．

【解析】【實驗探究】根據資料1可知，鐵與酸的溶液反應（如鹽酸、硫酸等），有氣泡產生，二金屬氧化物雖然也能與酸反應，但無氣泡產生，故可向黑色固體中加入稀鹽酸或稀硫酸，若產生了氣泡，則證明黑色固體中含有鐵，若沒有氣泡，則不含鐵；也可加入硫酸銅，若有鐵則能構成到生成紅色的物質。現黑色物質中還含有鐵，故觀察到的現象是產生了氣泡或產生了紅色的物質；【理論探討】由于鐵要先熔化再燃燒，鐵的熔點是1535℃，而氧化鐵分解的溫度只有1400℃，故不可能生成氧化鐵，四氧化三鐵的分解溫度在1538℃，可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫應在l535℃～l538℃；【拓展延伸】鐵絲燃燒時要在集氣瓶的底部裝少量水或細沙，目的是防止生成物溫度過高，濺落到集氣瓶的底部使集氣瓶炸裂；（1）根據描述，該反應的反應物是氧化鐵，生成物是四氧化三鐵和氧氣，反應條件是高溫，故反應化學方程式表示為：. 6Fe2O34Fe304+O2↑ ；（2）根據資料：eO極易被氧氣氧化為Fe2O3，故若包裝盒破損進氣，那么黑色的氧化亞鐵就會和氧氣反應生成紅色的氧化鐵。