Question

【題目】做完“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)后，小冬同學(xué)有兩個(gè)疑惑不解的問題，于是她進(jìn)行了以下探究活動，請你一同參與。
【問題1]鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還有沒有鐵呢？
【查閱資料1】
①自然界中鐵的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3兩種（FeO極易被氧氣氧化為Fe2O3）；
②鐵的氧化物均能溶于酸的溶液，如鹽酸、硫酸等；
③鐵能與硫酸銅溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但鐵的氧化物不能與硫酸銅溶液反應(yīng)；
④鐵與酸的溶液反應(yīng)（如鹽酸、硫酸等），有氣泡產(chǎn)生。
（1）【實(shí)驗(yàn)探究】
將冷卻后的黑色物質(zhì)碾碎，裝入試管，加入溶液，觀察到的現(xiàn)象是 ， 說明鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還含有鐵。
（2）【問題2】鐵燃燒的產(chǎn)物為什么不是Fe2O3呢？
【查閱資料2】
①Fe3O4和Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點(diǎn)見表：

	Fe3O4	Fe2O3	鐵
分解溫度/℃	1538	1400	﹣
熔點(diǎn)/℃	﹣	﹣	1535

②Fe2O3高溫時(shí)分解成Fe3O4。
③Fe2O3的顏色為紅棕色。
【理論探討】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫應(yīng)在之間，在此溫度范圍內(nèi)Fe2O3已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)物是。
（3）【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)中為了防止集氣瓶炸裂，必須；
（4）Fe2O3高溫分解成Fe3O4和氧氣，請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（5）有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色 ， 就說明包裝盒破損進(jìn)氣，這樣售貨員就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。

Answer 1

【答案】
（1）稀鹽酸（或硫酸銅等）,冒氣泡（或生成紅色固體等）
（2）1535℃～1538℃,Fe3O4
（3）在集氣瓶底部放少量的水（或在集氣瓶底部鋪一層細(xì)沙）
（4）6Fe2O3 4Fe3O4+O2↑
（5）由黑色變成紅棕色
【解析】【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)資料1可知，鐵與酸的溶液反應(yīng)（如鹽酸、硫酸等），有氣泡產(chǎn)生，二金屬氧化物雖然也能與酸反應(yīng)，但無氣泡產(chǎn)生，故可向黑色固體中加入稀鹽酸或稀硫酸，若產(chǎn)生了氣泡，則證明黑色固體中含有鐵，若沒有氣泡，則不含鐵；也可加入硫酸銅，若有鐵則能構(gòu)成到生成紅色的物質(zhì)�，F(xiàn)黑色物質(zhì)中還含有鐵，故觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生了氣泡或產(chǎn)生了紅色的物質(zhì)；【理論探討】由于鐵要先熔化再燃燒，鐵的熔點(diǎn)是1535℃，而氧化鐵分解的溫度只有1400℃，故不可能生成氧化鐵，四氧化三鐵的分解溫度在1538℃，可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫應(yīng)在l535℃～l538℃；【拓展延伸】鐵絲燃燒時(shí)要在集氣瓶的底部裝少量水或細(xì)沙，目的是防止生成物溫度過高，濺落到集氣瓶的底部使集氣瓶炸裂；（4）根據(jù)描述，該反應(yīng)的反應(yīng)物是氧化鐵，生成物是四氧化三鐵和氧氣，反應(yīng)條件是高溫，故反應(yīng)化學(xué)方程式表示為： 6Fe2O3 4Fe3O4+O2↑ ；（5）根據(jù)資料：FeO極易被氧氣氧化為Fe2O3，故若包裝盒破損進(jìn)氣，那么黑色的氧化亞鐵就會和氧氣反應(yīng)生成紅色的氧化鐵。
故答案為：稀鹽酸（或硫酸銅等）；冒氣泡（或生成紅色固體等）；1535℃～1538℃；Fe3O4；在集氣瓶底部放少量的水（或在集氣瓶底部鋪一層細(xì)沙）；6Fe2O3 4Fe3O4+O2↑；由黑色變成紅棕色。

在實(shí)驗(yàn)探究題中，解實(shí)驗(yàn)題：看清題目要求是什么，要做的是什么，這樣做的目的是什么，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。