Question

做完“鐵在氧氣里燃燒”的實驗后，小名同學有兩個疑惑不解的問題，于是他進行了以下探究活動。
【問題1】鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還有沒有鐵呢？
【查閱資料1】
（1）自然界中鐵的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃兩種（FeO極易被氧化為Fe₂O₃）；
（2）鐵的氧化物均能溶于酸的溶液。
【實驗探究】
將冷卻后的黑色物質碾碎，裝入試管，加入_____溶液，觀察到的現象是_____，說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還含有鐵。

	Fe3O4	Fe2O3	鐵
分解溫度/℃	1538	1400	—
熔點/℃	—	—	1535

 【問題2】鐵燃燒的產物為什么不是Fe₂O₃呢？
【查閱資料2】
（1）Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解溫度、鐵的熔點見表：
（2）Fe₂O₃高溫時分解成Fe₃O₄。
【理論探討】
結合表中數據，可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫應在_____之間，在此溫度范圍內_____已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產物是_____。
【拓展延伸】
（1）實驗中為了防止集氣瓶炸裂，必須_____；
（2）有些食品包裝盒的透明蓋內放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色_____，就說明包裝盒破損進氣，這樣售貨員就能及時發現并處理。
（3）下列鐵的氧化物中，鐵元素的質量分數由大到小的順序是_____（填字母）。
A. FeO       B. Fe₂O₃        C. Fe₃O₄

Answer 1

【實驗探究】 稀鹽酸、硫酸銅等；冒氣泡、出現紅色固體等
【理論探討】 l535℃～l538℃       Fe₂O₃        Fe₃O₄
【拓展延伸】(1) 在集氣瓶底部放少量的水(或在集氣瓶底部鋪一層細沙)
(2)由黑色變成紅棕色
(3) A>C>B

分析：【實驗探究】驗證鐵的存在，可加入與鐵反應的物質，如加入稀鹽酸有氣泡產生；【理論探討】由表中數據，可推知鐵的熔點是l535℃，Fe₂O₃的分解溫度是l400℃，所以在鐵熔化時Fe₂O₃已分解成Fe₃O₄，鐵在氧氣里燃燒的產物是Fe₃O₄；【拓展延伸】在做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗中，鐵絲燃燒的熔融物濺落使集氣瓶炸裂，所以應在集氣瓶底部鋪一層沙或加些水；FeO極易被氧化為紅色的Fe₂O₃，所以粉末顏色變紅； 利用“歸一法”，Fe₂O₃化學式可變為FeO_1.5，Fe₃O₄可變為FeO_1.3，有化學式可以看出，氧氣元素含量越多，鐵的質量分數越小，故FeO＞FeO1.3＞FeO_1.5．
解答：解：
【實驗探究】鐵能與稀鹽酸反應放出氣體，故答案為：稀鹽酸，冒氣泡
【理論探討】由表中數據，可推知鐵的熔點是l535℃，Fe₂O₃的分解溫度是l400℃，所以在鐵熔化時Fe₂O₃已分解成Fe₃O₄，鐵在氧氣里燃燒的產物是Fe₃O₄，故答案為：l535℃～l538℃，Fe₂O₃，Fe₃O₄
【拓展延伸】（1）在做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗中，一般在氣瓶底部鋪一層沙或加些水防止鐵絲燃燒的熔融物濺落使集氣瓶炸裂，故答案為：在集氣瓶底部放少量的水（或在集氣瓶底部鋪一層細沙）
（2）黑色的FeO在空氣中極易被氧化為紅色的Fe₂O₃，故答案為：由黑色變成紅色
（3）Fe₂O₃化學式可變為FeO_1.5，Fe₃O₄可變為FeO_1.3，比較三個化學式的鐵的含量，即FeO＞FeO_1.3＞FeO_1.5，所以答案為A＞C＞B．