Question

【題目】某活動(dòng)小組根據(jù)下圖所示進(jìn)行模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。

【提出問題】黑色粉末A可能是什么呢？

【進(jìn)行猜想】（1）小明認(rèn)為黑色粉末A全部是鐵粉。請(qǐng)寫出鐵粉與CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。實(shí)驗(yàn)過程中采取了過濾，該操作中用到的玻璃儀器有___________、___________和玻璃棒。

（2）小華認(rèn)為小明的猜想是錯(cuò)誤的，理由是_____________________。

【查閱資料】①鐵的氧化物都能與稀鹽酸，稀硫酸反應(yīng)，其中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色，并且只有四氧化三鐵（該化合物中鐵有＋2、＋3兩種化合價(jià)）能被磁鐵吸引。

②鐵的氧化物都能與酸發(fā)生反應(yīng)而溶解，生成氯化物和水，反應(yīng)前后各元素化合價(jià)不變。

③氯化鐵溶液呈黃色。

（3）根據(jù)固體的顏色可知，黑色粉末A中肯定不含鐵的氧化物中的_________（寫化學(xué)式）；針對(duì)黑色粉末A的成分，小華提出了猜想①和②，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)補(bǔ)充余下的一個(gè)猜想。

猜想①：由鐵粉和四氧化三鐵（Fe3O4）組成；猜想②：由鐵粉和氧化亞鐵（FeO）組成；

猜想③：___________________________。

為了驗(yàn)證是哪一種猜想，設(shè)計(jì)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：

【實(shí)驗(yàn)1】取少量黑色粉末B加入稀鹽酸中，觀察到有氣泡，溶液_________，則可判斷猜想②是錯(cuò)誤的。

【實(shí)驗(yàn)2】針對(duì)猜想①和猜想③，請(qǐng)你幫助小華完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)操作	可能的現(xiàn)象	結(jié)論
___________________	____________	猜想①正確

【得出結(jié)論】在高溫下，一氧化碳和氧化鐵可生成鐵，四氧化三鐵。請(qǐng)寫出只生成四氧化三鐵的化學(xué)方程式_____________________________。

Answer 1

【答案】 Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu 燒杯 漏斗 加入足量硫酸銅溶液反應(yīng)后過濾，還有黑色粉末存在 Fe2O3 黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成 未變黃色 取適量黑色粉末B（或A）用磁鐵吸引 黑色粉末全部被吸引 3CO+Fe2O32Fe+3CO2

【解析】【進(jìn)行猜想】（1）鐵與CuSO4溶液反應(yīng)生成銅和硫酸鹽鐵，化學(xué)方程式為： ；（2）加入足量硫酸銅溶液反應(yīng)后過濾，還有黑色粉末存在，可確定黑色粉末A中不僅僅含有鐵還含有其他黑色固體；【查閱資料】（3）因?yàn)檠趸�鐵為紅棕色物質(zhì)，根據(jù)固體的顏色可知，黑色粉末A中肯定不含鐵的氧化物中的Fe2O3；根據(jù)猜想①和猜想②，即黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵（Fe3O4）組成和黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵（FeO）組成可確定猜想③：黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成；【實(shí)驗(yàn)1】根據(jù)氯化鐵溶液呈黃色，取少量黑色粉末B加入稀鹽酸中，觀察到有氣泡，溶液未變黃色，則可判斷猜想②是錯(cuò)誤的；【實(shí)驗(yàn)2】針對(duì)猜想①和猜想③，四氧化三鐵也能被磁鐵吸引，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

實(shí)驗(yàn)操作	可能的現(xiàn)象	結(jié)論
_取適量黑色粉末B（或A）用磁鐵吸引 __________________	__黑色粉末全部被吸引__________	猜想①正確

【得出結(jié)論】在高溫下，一氧化碳和氧化鐵可生成鐵，四氧化三鐵�；瘜W(xué)方程式為： 。