题目内容
某活动小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究．
（1）黑色粉末A是一种 （填“纯净物”或“混合物”）．
（2）一氧化碳与氧化铁反应时，先通一氧化碳后高温加热的目的是 ．
（3）写出反应②的化学方程式 ．
【提出问题】
黑色粉末A可能是什么呢？
【查阅资料】
①铁的氧化物都能与稀盐酸、稀硫酸反应，但只有四氧化三铁能被磁铁吸引；
②氧化铁为红色固体，氧化亚铁、四氧化三铁都为黑色；
③氯化铁常温下能与铁反应：Fe+2FeCl3═3FeCl2．
【进行猜想】
猜想I：黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe3O4）组成；
猜想Ⅱ：黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成；
猜想Ⅲ：黑色粉末A由 组成．
【实验探究】
老师只提供了以下试剂、用品及仪器：FeCl3溶液、稀盐酸、磁铁、玻片、试管．请你认真分析后完成下表的空格：
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 取适量的黑色粉末于玻片上，用磁铁吸引． |
| 猜想Ⅲ正确 |
| 取吸在磁铁表面上的黑色粉末于试管中， ． | 黑色固体部分溶解， 溶液变浅绿色 |
| （1）根据流程图中可以知道，和硫酸铜反应后剩余了黑色粉末，所以可以知道黑色粉末为混合物，可以据此解答该题； （2）一氧化碳具有可燃性，混有了空气加热后容易爆炸，所以应该先通入一氧化碳，然后再加热，可以据此解答该题； （3）根据题意可以知道反应②为铁和硫酸铜的反应，该反应生成了铜和硫酸亚铁，可以据此写出该反应的化学方程式； 【进行猜想】根据猜想Ⅰ和猜想Ⅱ结合题给的信息可以猜测黑色粉末为铁粉、四氧化三铁和氧化亚铁，可以据此解答； 【实验探究】根据实验现象或结论结合题给的信息来完成解答． | |||||||||
| 解答： | 解：（1）根据流程图中可以知道，和硫酸铜反应后剩余了黑色粉末，所以可以知道黑色粉末为混合物； （2）一氧化碳具有可燃性，混有了空气加热后容易爆炸，所以应该先通入一氧化碳，然后再加热； （3）根据题意可以知道反应②为铁和硫酸铜的反应，该反应生成了铜和硫酸亚铁，该反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu； 【进行猜想】根据猜想Ⅰ和猜想Ⅱ结合题给的信息可以猜测黑色粉末为铁粉、四氧化三铁和氧化亚铁； 【实验探究】根据题给的信息可以知道，四氧化三铁和铁粉可以被磁铁吸引，而氧化亚铁不能被吸引，所以实验操作中发现部分被吸引，则可以判断在黑色粉末A中含有氧化亚铁； 铁可以和氯化铁溶液反应，而四氧化三铁不能反应，所以取吸在磁铁表面上的黑色粉末于试管中，然后向其中加入足量的氯化铁溶液，若观察的黑色粉末消失，且溶液变为浅绿色，则说明被吸引的黑色粉末为铁粉和四氧化三铁，同时可以证明猜想Ⅲ是正确的． 故答案为：（1）混合物； （2）让一氧化碳排出装置内的空气，以防高温加热时发生爆炸； （3）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu； 猜想Ⅲ：铁粉、四氧化三铁和氧化亚铁； 【实验探究】
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（查阅资料）
﹡在高温条件下，一氧化碳和氧化铁可能生成铁、氧化亚铁、四氧化三铁．
﹡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，只有四氧化三铁能被磁铁吸引．
（提出问题）黑色粉末A可能是什么呢？
（进行猜想）（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉．请写出铁粉与CuSO4溶液反应的化学方程式______．
（2）根据上述实验流程，小华认为小明的猜想是错误的，理由是______．
（3）小华提出了他的猜想，请你结合所学知识进行猜想．
小华猜想：黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe3O4）组成．
你的猜想：______．
（实验探究）请将你的猜想设计一套完整的实验方案．
| 猜想 | 实验操作 | 可能的现象 | 结论 |
| 小华猜想 | 取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 | 粉末全部被吸引 | 猜想正确 |
| 你的猜想 | ______ | ______ | 你的猜想 正确 |
（查阅资料）
﹡在高温条件下，一氧化碳和氧化铁可能生成铁、氧化亚铁、四氧化三铁．
﹡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，只有四氧化三铁能被磁铁吸引．
（提出问题）黑色粉末A可能是什么呢？
（进行猜想）（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉．请写出铁粉与CuSO4溶液反应的化学方程式______．
（2）根据上述实验流程，小华认为小明的猜想是错误的，理由是______．
（3）小华提出了他的猜想，请你结合所学知识进行猜想．
小华猜想：黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe3O4）组成．
你的猜想：______．
（实验探究）请将你的猜想设计一套完整的实验方案．
| 猜想 | 实验操作 | 可能的现象 | 结论 |
| 小华猜想 | 取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 | 粉末全部被吸引 | 猜想正确 |
| 你的猜想 | ______ | ______ | 你的猜想 正确 |