Question

某活動小組根據煉鐵的反應原理進行模擬實驗，在高溫下用一氧化碳還原氧化鐵，待紅棕色氧化鐵完全變成黑色粉末時停止加熱，繼續通入一氧化碳至冷卻到室溫．為檢驗生成物，取適量黑色粉末加入足量的硫酸銅溶液，充分反應，黑色粉末中只有少量的紅色固體產生．
一、[提出問題]黑色粉末可能是什么呢？
二、[查閱資料]鐵的氧化物都能與鹽酸、稀硫酸反應，其中除氧化鐵為紅棕色外，其余都為黑色，并且只有四氧化鐵能被磁鐵吸引．
三、[進行猜想]小明認為黑色粉末是鐵粉，小華同學認為小明的猜想是錯誤的，理由是

 

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小華提出了猜想①：該黑色粉末由鐵粉和氧化亞鐵組成．請你結合所學知識補充余下的兩個猜想．
猜想②：

 

；
猜想③：

 

．
四、[實驗探究]：選擇猜想①、猜想②進行探究

猜想序號	實驗操作	可能的現象	結論
①	取適量黑色粉末加入 足量稀鹽酸	黑色粉末完全溶解 并有氣泡生成	猜想①正確
②			猜想②正確

五、[反思評價]小王認為方案①中得出的結論不正確，其理由是

 

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六、[得出結論]在高溫下用一定量一氧化碳還原氧化鐵時可生成鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵，請寫出只生成四氧化三鐵的化學反應方程式

 

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Answer 1

分析：根據鐵的化學性質可知，如果黑色粉末是鐵粉那么加入足量的硫酸銅溶液，充分反應，黑色粉末應完全反應產生大量的紅色固體，所以小明的猜想錯誤；鐵的氧化物中除氧化鐵為紅棕色外，其余都為黑色可知，其余兩種猜想為：組成由鐵粉和四氧化三鐵或由四氧化三鐵與氧化亞鐵；猜想②中為鐵粉和四氧化三鐵，實驗設計圍繞這兩種物質進行檢驗；因為鐵的氧化物都能與鹽酸、稀硫酸反應，所以不能確定為那種氧化物，故小王認為方案①中得出的結論不正確；根據質量守恒定律寫出化學方應方程式為：CO+3Fe₂O₃

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂．

解答：解：三、【進行猜想】根據鐵的化學性質可知，如果黑色粉末是鐵粉那么加入足量的硫酸銅溶液，充分反應，黑色粉末應完全反應產生大量的紅色固體，所以小明的猜想錯誤．所以理由為：與硫酸銅溶液充分反應后，只有少量的紅色固體產生；
    猜想②、③鐵的氧化物中除氧化鐵為紅棕色外，其余都為黑色可知，有鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵兩兩混合只出現三種情況，所以其余兩種猜想為：鐵粉和四氧化三鐵或由四氧化三鐵與氧化亞鐵；
    四、[實驗探究]：猜想②中為鐵粉和四氧化三鐵，實驗設計圍繞這兩種物質進行檢驗．只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引，所以取適量黑色粉末用磁鐵靠近生成的黑色固體看是否被磁鐵吸引．再檢驗鐵，加入足量稀鹽酸看是否有氣泡產生；
    五、[反思評價]：由于鐵的氧化鐵均能與鹽酸反應，所以不能確定是四氧化三鐵還是氧化亞鐵，故方案①中得出的結論不正確；
    六、[得出結論]：根據質量守恒定律寫出只生成四氧化三鐵的化學反應方程式為：CO+3Fe₂O₃

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂
故答案為：
   三、【進行猜想】：與硫酸銅溶液充分反應后，只有少量的紅色固體產生；
    猜想②：由鐵粉和四氧化三鐵組成；
    猜想③：由四氧化三鐵與氧化亞鐵組成；
   四、[實驗探究]：取適量黑色粉末用磁鐵靠近生成的黑色固體，再加入足量稀鹽酸；看到有黑色固體被磁鐵吸，黑色粉末完全溶解；
   五、[反思評價]：鐵的氧化物均能與鹽酸反應；
   六、[得出結論]：CO+3Fe₂O₃

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂

點評：掌握一氧化碳與鐵的氧化物反應的化學方程式；掌握鐵的化學性質：與酸反應生成氣體，與硫酸銅反應生成紅色的銅；結合現象推測結論．