题目内容
做完“铁在氧气里燃烧”实验后,小梅同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与.
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【查阅资料1】
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液,如盐酸、硫酸等.
(3)铁能与硫酸铜溶液发生化学反应,但铁的氧化物不能与硫酸铜溶液反应.
(4)铁与酸的溶液反应(如盐酸、硫酸等),有气泡产生.
【实验探究】
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入 溶液,观察到的现象是 ,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁.
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【查阅资料2】
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4.
(3)Fe2O3的颜色为红棕色.
【理论探讨】
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是 .
【拓展延伸】
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须 ;
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和氧气,请写出此反应的文字表达式 ;
有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色 ,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理.写出用过氧化氢制氧气的反应的符号表达式 .
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【查阅资料1】
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液,如盐酸、硫酸等.
(3)铁能与硫酸铜溶液发生化学反应,但铁的氧化物不能与硫酸铜溶液反应.
(4)铁与酸的溶液反应(如盐酸、硫酸等),有气泡产生.
【实验探究】
将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【查阅资料2】
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
分解温度/℃ | 1538 | 1400 | - |
熔点/℃ | - | - | 1535 |
(3)Fe2O3的颜色为红棕色.
【理论探讨】
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
【拓展延伸】
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和氧气,请写出此反应的文字表达式
有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色
考点:实验探究物质的组成成分以及含量,实验室制取氧气的反应原理,金属的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:首先根据铁能与稀盐酸反应生成气体,也能与硫酸铜反应,置换出红色的铜,来鉴别黑色物质中是否含有铁;再根据实验条件,控制温度,以制取Fe3O4;最后,在集气瓶底部放少量的水或沙子,就能防止热的固体溅落炸裂集气瓶;已知反应物和生成物,写出反应方程式即可;如果包装盒破损进气,空气中的氧气就把氧化亚铁氧化,黑色就变成红棕色氧化铁,过氧化氢溶液和二氧化锰混合生成水和氧气进行解答.
解答:解:【实验探究】:要想证明,铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁,可以将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入稀盐酸或硫酸铜等溶液,如果出现冒气泡、生成红色固体等现象,就证明黑色物质中还含有铁.
【理论探讨】:根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点,首先铁需要在融化状态下反应,所以应该是高于1535℃,其次是要防止四氧化三铁分解,所以温度应该是低于1538℃,所以应该控制温度在l535℃~l538℃,这时Fe2O3的分解温度低,已经分解了,铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4.
【拓展延伸】:(1)在集气瓶底部放少量的水或沙子,就能防止热的固体溅落炸裂集气瓶;
(2)已知反应物和生成物,写出反应方程式即可:氧化铁
四氧化三铁+氧气;
(3)如果包装盒破损进气,空气中的氧气就把氧化亚铁氧化,黑色就变成红棕色氧化铁;过氧化氢溶液和二氧化锰混合生成水和氧气,2H2O2
2H2O+O2↑.
故答案为:
【实验探究】稀盐酸(或硫酸铜);冒气泡(或生成红色固体);
【理论探讨】l535℃~l538℃;Fe3O4;
【拓展延伸】
(1)在集气瓶底部放少量的水(或在集气瓶底部铺一层细沙);
(2)氧化铁
四氧化三铁+氧气;
(3)由黑色变成红棕色;2H2O2
2H2O+O2↑.
【理论探讨】:根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点,首先铁需要在融化状态下反应,所以应该是高于1535℃,其次是要防止四氧化三铁分解,所以温度应该是低于1538℃,所以应该控制温度在l535℃~l538℃,这时Fe2O3的分解温度低,已经分解了,铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4.
【拓展延伸】:(1)在集气瓶底部放少量的水或沙子,就能防止热的固体溅落炸裂集气瓶;
(2)已知反应物和生成物,写出反应方程式即可:氧化铁
高温 |
(3)如果包装盒破损进气,空气中的氧气就把氧化亚铁氧化,黑色就变成红棕色氧化铁;过氧化氢溶液和二氧化锰混合生成水和氧气,2H2O2
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故答案为:
【实验探究】稀盐酸(或硫酸铜);冒气泡(或生成红色固体);
【理论探讨】l535℃~l538℃;Fe3O4;
【拓展延伸】
(1)在集气瓶底部放少量的水(或在集气瓶底部铺一层细沙);
(2)氧化铁
高温 |
(3)由黑色变成红棕色;2H2O2
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点评:本题考查铁的化学性质,探究铁的不同氧化物之间的转化关系,以及控制反应条件得到不同产物的方法.
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