Question

【題目】做完“鐵在氧氣里燃燒”的實(shí)驗(yàn)后，某興趣小組有一些疑惑不解的問題，于是進(jìn)行了以下探究：

【問題一】鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還有沒有鐵？

【查閱資料1】①氧化亞鐵極易被氧化為氧化鐵，因此自然界中鐵的氧化物主要有氧化鐵和四氧化三鐵兩種；②氧化鐵為暗紅色固體，不能被磁鐵吸引，鐵和四氧化三鐵能被磁鐵吸引；③鐵能和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，鐵的氧化物也能和稀鹽酸反應(yīng)，但無氣體產(chǎn)生。

【實(shí)驗(yàn)探究】將鐵絲燃燒后得到的黑色物質(zhì)冷卻，然后碾碎， ① ，說明濺落下來的黑色物質(zhì)中還有鐵。

寫出鐵絲在氧氣中燃燒的文字或符號(hào)表達(dá)式 ② 。

【問題二】鐵燃燒的產(chǎn)物為什么不是氧化鐵呢？

【查閱資料2】①氧化鐵和四氧化三鐵的分解溫度見下表；

②氧化鐵高溫分解成四氧化三鐵

	四氧化三鐵	氧化鐵	鐵
分解溫度/℃	1538	1400	﹣﹣﹣
溶點(diǎn)/℃	﹣﹣﹣	﹣﹣﹣	1535

【理論討論】根據(jù)上述探究以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析，可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫在 ③ 之間，此溫度范圍氧化鐵已分解．

【拓展延伸】①氧化鐵高溫分解可生成四氧化三鐵和一種氣體，寫出該反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式 ④ ；

②有些食品包裝盒內(nèi)放有少量黑色的氧化亞鐵，若粉末的顏色 ⑤ ，就說明包裝盒漏氣，售貨員就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。

【問題三】氧化鐵、二氧化錳在物質(zhì)的分類上都屬于 ⑥ ，氧化鐵也能做過氧化氫分解的催化劑嗎？

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
I．分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B 兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察現(xiàn)象。	A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中無明顯現(xiàn)象
II．待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)多次試驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。	⑦
III．將實(shí)驗(yàn)II中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為ag。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】氧化鐵可做過氧化氫分解的催化劑。

【討論交流】（1）實(shí)驗(yàn)II的目的是 ⑧ ；

（2）試管A中化學(xué)反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式 ⑨ 。

（3）試計(jì)算320克氧化鐵與多少克二氧化錳中含氧元素的質(zhì)量相等。（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

【答案】①取少量于試管中，加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生；

②鐵＋氧氣四氧化三鐵；③1535℃～1538℃；

④氧化鐵四氧化三鐵＋氧氣；

⑤變?yōu)榘导t色；⑥氧化物；

⑦A試管中均有氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條均復(fù)燃；

⑧證明氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變；

⑨過氧化氫→水＋氧氣（3）261克。

【解析】

試題分析∶根據(jù)所學(xué)知識(shí)和題中信息知，【實(shí)驗(yàn)探究】將鐵絲燃燒后得到的黑色物質(zhì)冷卻，然后碾碎，取少量于試管中，加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明濺落下來的黑色物質(zhì)中還有鐵。鐵絲在氧氣中燃燒的文字或符號(hào)表達(dá)式∶鐵＋氧氣四氧化三鐵。

【理論討論】根據(jù)上述探究以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析，可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫在1535℃～1538℃之間，此溫度范圍氧化鐵已分解．

【拓展延伸】①氧化鐵高溫分解可生成四氧化三鐵和一種氣體，寫出該反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式∶氧化鐵四氧化三鐵＋氧氣。②有些食品包裝盒內(nèi)放有少量黑色的氧化亞鐵，若粉末的顏色變?yōu)榘导t色；就說明包裝盒漏氣，售貨員就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。【問題三】氧化鐵、二氧化錳在物質(zhì)的分類上都屬于氧化物；【實(shí)驗(yàn)探究】⑦A試管中均有氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條均復(fù)燃；【討論交流】（1）實(shí)驗(yàn)II的目的是證明氧化鐵在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變；（2）試管A中化學(xué)反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式∶過氧化氫→水＋氧氣。（3）320克氧化鐵中氧元素質(zhì)量為∶3×16／（2×56＋3×16）×100％＝96g．含氧元素質(zhì)量96克,二氧化錳質(zhì)量為∶x×2×16／(2×16＋55)＝96gx＝261g

考點(diǎn)∶考查實(shí)驗(yàn)探究的基本思路和方法。