Question

某化学小组在进行模拟炼铁的实验时，对产物的成分进行探究．

【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢？
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引．
【进行猜想】小组成员一致认为：黑色粉末A不可能只有铁粉，理由是________，黑色粉末A加入足量CuSO₄溶液所发生反应的化学方程式是________．
小组成员，通过查阅资料，对黑色粉末A的成分进行了如下猜想：
猜想①黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe₃O₄）组成．
猜想②黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成．
猜想③________．
【实验探究】

实验	实验操作	实验现象	结论
Ⅰ	取适量黑色粉末A 用磁铁吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想________不正确
Ⅱ	取适量黑色粉末B于试管中，加入足量稀盐酸	黑色粉末全部溶解	猜想②正确
Ⅲ	________	________	猜想③正确

【反思评价】实验Ⅱ中得出的结论是不正确，其理由是________．
【实验结论】猜想③是正确．

Answer 1

黑色粉末A若只有铁粉，加入足量硫酸铜溶液后会全部发生反应，不会有黑色固体剩余，而实验过程中是有黑色固体剩余    Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu    黑色粉末A由铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁组成    猜想①    取适量实验Ⅰ中被吸引的黑色粉末于试管中，加入足量硫酸铜溶液    仍有黑色固体剩余    若含有四氧化三铁加稀盐酸也会全部溶解
分析：【进行猜想】（1）结合题中信息加入足量硫酸铜溶液后还有黑色粉末解答，然后结合猜想①②作出猜想③即可；
【实验探究】运用题中信息铁的氧化物中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引解答．
【反思评价】运用四氧化三铁也能够和稀盐酸反应的性质来进行解答即可．
解答：【进行猜想】铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，但是根据题中信息可以知道加入足量硫酸铜溶液反应后过滤，还有黑色粉末存在，可确定黑色粉末A中不仅仅含有铁还含有其他黑色固体，根据猜想①和猜想②，即黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe₃O₄）组成和黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成可确定猜想③为：黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成；
【实验探究】四氧化三铁能被磁铁吸引，所以不能仅仅根据黑色粉末被吸引而判断出黑色粉末为铁粉，故猜想①错误，所以若验证猜想中是否含有四氧化三铁，应该取适量实验Ⅰ中被吸引的黑色粉末于试管中，加入足量硫酸铜溶液中，若仍有黑色固体剩余，则说明黑色粉末中含有四氧化三铁，结合上述实验即可证明猜想③是正确的．
【反思评价】四氧化三铁也能被磁铁吸引，四氧化三铁也能和稀盐酸反应．
故答案为：【进行猜想】黑色粉末A若只有铁粉，加入足量硫酸铜溶液后会全部发生反应，不会有黑色固体剩余，而实验过程中有黑色固体剩余；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；黑色粉末A由铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁组成．
【实验探究】

实验	实验操作	实验现象	结论
Ⅰ	取适量黑色粉末A 用磁铁吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想 猜想①不正确
Ⅱ	取适量黑色粉末B于试管中，加入足量稀盐酸	黑色粉末全部溶解	猜想②正确
Ⅲ	取适量实验Ⅰ中被吸引的黑色粉末于试管中，加入足量硫酸铜溶液	仍有黑色固体剩余	猜想③正确

【反思评价】若含有四氧化三铁加稀盐酸也会全部溶解．
点评：此题是对学生实验结论和实验步骤反推实验现象的方法的考查，知道常见的黑色固体，并熟记它们的性质，以及学会根据查阅资料的信息做题的方法，是解题的关键所在．