Question

【題目】小亮做了“鐵在氧氣里燃燒”的實驗，鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式為_______，實驗結(jié)束后，他想對得到的黑色固體做進一步探究。于是他查閱資料,并在老師的指導(dǎo)下進行了以下探究活動:

（查閱資料）

①自然界中鐵的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3,FeO在空氣中極易被氧化成Fe2O3；②Fe3O4和Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點見表:

物質(zhì)名稱	Fe3O4	Fe2O3	Fe
分解溫度/℃	1538	1400
熔點/℃			1535

（提出猜想）黑色固體的成分是:

猜想I：Fe和Fe3O4； 猜想II：只有_______；

猜想III：Fe3O4和FeO；猜想IV：只有FeO。

（實驗探究）

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
將黑色固體碾碎，露置在空氣中。	_______。	猜想III、IV不成立。
將黑色固體碾碎，加入盛硫酸銅溶液的試管中。	有紅色物質(zhì)生成。	猜想______成立。

（實驗分析）

（1）做鐵絲燃燒的實驗前，集氣瓶內(nèi)需要_______。

（2）實驗過程中加硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______:。

（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象和表中數(shù)據(jù)，可知鐵在氧氣里燃燒時產(chǎn)生的高溫應(yīng)在_______之間，鐵在氧氣里燃燒產(chǎn)生的是Fe3O4而不是Fe2O3的原因是: _______。

Answer 1

【答案】 Fe3O4 黑色固體不變紅 I 裝少量的水（或鋪一層薄細沙） Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 1535℃~1538℃ 此溫度范圍氧化鐵已分解

【解析】

鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

[提出猜想]

猜想Ⅰ：Fe和Fe3O4；猜想Ⅱ：只有Fe3O4；猜想Ⅲ：Fe3O4和FeO；猜想Ⅳ：只有FeO。

[實驗探究]

將黑色固體碾碎，露置在空氣中將黑色固體，黑色固體不變色，說明黑色固體中不含有氧化亞鐵，猜想III、IV不成立。

碾碎，加入盛硫酸銅溶液的試管中，產(chǎn)生紅色固體，是因為鐵和硫酸銅反應(yīng)生成了銅，猜想I成立。

[實驗分析]

（1）做鐵絲燃燒的實驗前，集氣瓶內(nèi)需要加入適量水或鋪一層細沙，以防止高溫熔融物濺落時炸裂集氣瓶。

（2）實驗過程中加硫酸銅溶液時，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成了銅和硫酸亞鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。

（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象和表中數(shù)據(jù)可知，鐵在氧氣里燃燒時產(chǎn)生的高溫應(yīng)大于鐵的熔點，而小于四氧化三鐵的分解溫度，即在1535℃～1538℃之間；

鐵在氧氣里燃燒產(chǎn)生的是Fe3O4的原因是鐵在氧氣里燃燒產(chǎn)生的高溫能使氧化鐵分解。