Question

【題目】某活動小組根據下圖所示進行模擬煉鐵的實驗，并對產物的成分進行探究。

（提出問題）黑色粉末A可能是什么呢？

（進行猜想）（1）小明認為黑色粉末A全部是鐵粉。請寫出鐵粉與CuSO4溶液反應的化學方程式_________________________________。實驗過程中采取了過濾，該操作中用到玻璃棒，其中作用是_____________。

（2）小華認為小明的猜想是錯誤的，理由是__________________。

（3）小華提出了猜想①和猜想②，請結合所學知識補充余下的一個猜想。

猜想①；黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵（Fe3O4）組成

猜想②；黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵（FeO）組成；

猜想③；_____________________________。

（查閱資料）鐵的氧化物都能與稀鹽酸，稀硫酸反應，其中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色，并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引。

（實驗探究）

方案	實驗操作	可能的現象	結論
①	取適量黑色粉末A 用磁鐵吸引	黑色粉末全部被吸引	猜想①正確
②	取適量黑色粉末A 用磁鐵吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想②正確
③	取適量黑色粉末B加入足量稀鹽酸	黑色粉末全部溶解	猜想②正確
④	________________	__________________	猜想③正確

（反思評價）小娟認為方案②和方案③中得出的結論都不正確，其理由是__________________ 。

（得出結論）在高溫下，一氧化碳和氧化鐵反應可生成鐵，氧化亞鐵，四氧化三鐵。請寫出只生成氧化亞鐵的方程式_________________________。

Answer 1

【答案】Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu 引流 若黑色粉末A全部是鐵粉，則加入足量的硫酸銅溶液生成銅和硫酸亞鐵溶液，一定沒有黑色粉末B剩余 黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成 取適量黑色粉末B，用磁鐵吸引 黑色粉末部分被吸引 方案②中：取適量黑色粉末A，用磁鐵吸引，黑色粉末部分被吸引，則黑色粉末A中可能含有四氧化三鐵；方案③中，取適量黑色粉末B加入足量稀鹽酸，鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵都能被鹽酸溶解，不能說明黑色粉末就是鐵粉和氧化亞鐵。 2CO＋Fe2O3Fe＋FeO＋2CO2

【解析】

進行猜想：

（1）小明認為黑色粉末A全部是鐵粉。鐵粉與CuSO4溶液反應產生硫酸亞鐵和銅的化學方程式：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。實驗過程中采取了過濾，該操作中用到玻璃棒，其中作用是：引流，防止液體飛濺；

（2）小華認為小明的猜想是錯誤的，理由是：若黑色粉末A全部是鐵粉，則加入足量的硫酸銅溶液生成銅和硫酸亞鐵溶液，一定沒有黑色粉末B剩余；

（3）黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵組成，或黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵組成，或黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成；故猜想③：黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成；

實驗方案④：取適量黑色粉末B，用磁鐵吸引，黑色粉末部分被吸引，說明黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成，猜想③正確。

反思評價：

小娟認為方案②和方案③中得出的結論都不正確，其理由是：方案②中，取適量黑色粉末A，用磁鐵吸引，黑色粉末部分被吸引，則黑色粉末A中可能含有四氧化三鐵；

方案③中，取適量黑色粉末B加入足量稀鹽酸，鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵都能被鹽酸溶解，不能說明黑色粉末就是鐵粉和氧化亞鐵。

得出結論：

在高溫下，一氧化碳和氧化鐵反應可生成鐵、氧化亞鐵和二氧化碳的化學方程式：2CO＋Fe2O3Fe＋FeO＋2CO2。