某化學興趣小組進行“CO還原氧化鐵”的實驗(如圖),待紅色氧化鐵完全變成黑色粉末時停止加熱,繼續(xù)通入CO冷卻到室溫.為檢驗生成物是否全部為鐵粉,他們?nèi)〕鲞m量的黑色粉末用磁鐵驗證,發(fā)現(xiàn)黑色粉末全部能被磁鐵吸引.
【提出問題】CO還原氧化鐵后所得黑色粉末全部是鐵粉嗎?
【查閱資料】查閱到的相關(guān)資料:
(1)CO與氧化鐵在570℃以上時,依次發(fā)生下列3個反應:
3Fe
2O
3+CO
2Fe
3O
4+CO
2 Fe
3O
4+CO
3FeO+CO
2 FeO+CO
Fe+CO
2(2)在鐵的氧化物中,僅有氧化鐵是紅色(其余皆是黑色),僅有氧化亞鐵在空氣中會很快被氧化成氧化鐵,僅有四氧化三鐵具有磁性.
【猜想與假設(shè)】請你結(jié)合課本知識和查到的資料信息,對黑色粉末的組成提出猜想.
猜想①:黑色粉末全部是鐵粉;
猜想②:黑色粉末全部是四氧化三鐵;
猜想③:黑色粉末
鐵與四氧化三鐵的混合物
鐵與四氧化三鐵的混合物
.
【實驗與結(jié)論】請你設(shè)計實驗驗證猜想(假設(shè)各組分均能被檢出).
取樣裝入試管,
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
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
,則猜想①正確.
取樣裝入試管,
取適量黑色粉末加入足量稀鹽酸,黑色粉末沒有溶解
取適量黑色粉末加入足量稀鹽酸,黑色粉末沒有溶解
,則猜想②正確
取樣裝入試管,
取適量黑色粉末加入足量稀鹽酸,黑色粉末部分溶解
取適量黑色粉末加入足量稀鹽酸,黑色粉末部分溶解
,則猜想③正確
【反思與拓展】
(1)做“CO還原氧化鐵”實驗,如何操作才能確保氧化鐵被完全還原成鐵粉?請你提出1條建議:
控制溫度達到570℃以上
控制溫度達到570℃以上
.
(2)據(jù)報道,日本超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有少量的氧化亞鐵,一旦密封包裝破損氧化亞鐵就會變?yōu)?!--BA-->
紅
紅
色,這樣售貨員就能及時發(fā)現(xiàn).請寫出氧化亞鐵在空氣中自然變色的化學方程式:
4FeO+O2=2Fe2O3
4FeO+O2=2Fe2O3
.