Question

某活動小組根據下圖所示進行模擬煉鐵的實驗，并對產物的成分進行探究。

【查閱資料】          
﹡在高溫條件下，一氧化碳和氧化鐵可能生成鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵。
﹡鐵的氧化物都能與稀鹽酸、稀硫酸反應，其中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色，只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引。
【提出問題】黑色粉末A可能是什么呢？
【進行猜想】（1）小明認為黑色粉末A全部是鐵粉。請寫出鐵粉與CuSO₄溶液反應的化學方程式                。
（2）根據上述實驗流程，小華認為小明的猜想是錯誤的，理由是           。
（3）小華提出了他的猜想，請你結合所學知識進行猜想。
小華猜想：黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵（Fe₃O₄）組成。
你的猜想：                       。
【實驗探究】請將你的猜想設計一套完整的實驗方案。

猜想	實驗操作	可能的現象	結論
小華猜想	取適量黑色粉末A 用磁鐵吸引	粉末全部被吸引	猜想正確
你的猜想			你的猜想 正確

【實際應用】某鋼鐵廠每天需消耗2000噸含氧化鐵80%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產含鐵96%的生鐵多少噸？（寫出具體的計算過程）

Answer 1

[進行猜想]（1）Fe + CuSO₄ ="==" FeSO₄ + Cu。
（2）加入足量硫酸銅溶液反應后過濾，還有黑色粉末存在。
（3）你的猜想 黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵組成。（或黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成）
[實驗探究]

猜想	實驗操作	可能的現象	結論
小華猜想	取適量黑色粉末A 用磁鐵吸引	粉末全部被吸引	猜想正確
你的猜想	取適量黑色粉末B 用磁鐵吸引	粉末不能被吸引（或粉末部分被吸引）	你的猜想 正確

[實際應用]某鋼鐵廠每天需消耗2000噸含氧化鐵80%的赤鐵礦石，該廠理論上可日產含鐵96%的生鐵多少噸？（寫出具體的計算過程）
（共5分）方程式1分，1600噸氧化鐵1分，1120噸鐵1分，1166.7t生鐵1分，規范分1分。（若沒有分步計算，解題正確即可）

（進行猜想）（1）鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，可以據此寫出該反應的化學方程式；
（2）由于加入的硫酸銅是足量的，所以固體中的鐵都能被反應掉，通過檢測發現加入硫酸銅后，還有黑色固體不溶物，說明不可能全部為鐵，小明認為黑色粉末A全部是鐵粉，所以該說法錯誤；
（3）根據題給資料可知黑色粉末有：鐵粉、四氧化三鐵（Fe₃O₄）、氧化亞鐵，所以這三種相互組合情況有：黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵（Fe₃O₄）組成、黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵（FeO）組成、黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成；
（實驗探究）因為鐵粉和四氧化三鐵能被磁鐵吸引，而氧化亞鐵不能被磁鐵吸引，所以可以用磁鐵來吸引后觀察現象，若黑色粉末A不能全部被吸引，則說明黑色粉末中含有氧化亞鐵；
（實際應用）設理論上可日產含Fe96%的生鐵的質量為x．
Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
160                112
2000t×80%         x?96%
160:112=2000t×80% : x?96%
解得  x=1166.7t
答：日產含Fe98%的生鐵1166.7t。