Question

做完“鐵在氧氣里燃燒”實驗后小東同學有2個疑惑不解的問題，于是他進行了以下探究活動，請你一同參與．
[問題1]鐵燃燒時濺落下來的黑色為物質（部分熔化）中還有沒有鐵？
[查閱資料1]
（1）自然界中鐵的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃這兩種（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輾碎，裝入試管，加入

鹽酸

溶液，觀察到的現象是

冒出氣泡

，說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還含有鐵．
[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：

	Fe3O4	Fe2O3	鐵
分解溫度	1538	1400
熔點∕℃			1535

（2）Fe₂O₃高溫時分解成Fe₃O₄．
[理論探討]根據實驗現象和表中數據，可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫應在

1535℃～1538℃

之間，在此溫度范圍內Fe₂O₃已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產物是Fe₃O₄．
[拓展延伸]有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內放有黑色FeO粉末，若粉末的顏色

由黑色變為紅色

，就說明包裝盒破損進氣，售貨員就能及時發現并處理．

Answer 1

分析：[實驗探究]首先根據鐵能與稀鹽酸反應生成氣體，也能與硫酸銅反應，置換出紅色的銅，來鑒別黑色物質中是否含有鐵
[理論探討]由于鐵絲燃燒時先由于溫度升高開始熔化后達到著火點燃燒考慮，再根據氧化鐵的熔點考慮，可以據此完成該題的解答．
[拓展延伸]如果包裝盒破損進氣，空氣中的氧氣就把氧化亞鐵氧化，黑色就變成紅棕色氧化鐵．

解答：解：[實驗探究]要想證明，鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還含有鐵，可以將冷卻后的黑色物質碾碎，裝入試管，加入稀鹽酸或硫酸銅等溶液，如果出現冒氣泡、出現紅色固體等現象，就證明黑色物質中還含有鐵．
【理論探討】由于鐵絲燃燒時先由于溫度升高開始熔化后達到著火點燃燒，所以溫度需要達到鐵的熔點，又因為生成物是四氧化三鐵，所以溫度不能高于四氧化三鐵的分解溫度，否則會得不到四氧化三鐵，所以溫度是1535℃--1538℃之間；由于在該溫度下氧化鐵已經分解，所以得不到氧化鐵；故答案為：1535---1538．
[拓展延伸]如果包裝盒破損進氣，空氣中的氧氣就把氧化亞鐵氧化，黑色就變成紅棕色氧化鐵．
故答案為：【實驗探究】鹽酸；冒出氣泡；【理論探討】1535℃～1538℃；【拓展延伸】由黑色變為紅色

點評：解答本題容易出錯的地方是鐵絲燃燒的溫度范圍，要知道鐵絲燃燒需要達到熔點才能開始燃燒，溫度不能超過四氧化三鐵的分解溫度，否則就得不到四氧化三鐵了．本題考查鐵的化學性質，探究鐵的不同氧化物之間的轉化關系，以及控制反應條件得到不同產物的方法．