Question

小志同学在阅读课外资料时了解到铁的氧化物有氧化铁，四氧化三铁（能被磁铁吸引，）和黑色的氧化亚铁三种，这三种氧化物（四氧化三铁除外）都能与酸发生反应而溶解．联系课堂上学过的知识，他提出了以下两个问题，请你与他一起解决问题．

	Fe3O4	Fe2O3	铁
分解温度/℃	1538	1400	-
熔点/℃	-	-	1535

[问题1]铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
[查阅资料2]Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见表；Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄．
[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

l535℃～l538℃

之间，在此温度范围内Fe₂O₃已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe₃O₄．
[拓展延伸]（1）Fe₂O₃高温时会分解成Fe₃O₄和一种气体，请写出此反应的化学方程式

6Fe₂0₃

高温  .

4Fe₃0₄+0₂↑

．
（2）有些超市的食品密封包装袋内使用铁粉做双吸剂粉末，双吸剂的作用是

吸收氧气和水等物质

[问题2]在用一氧化碳还原氧化铁模拟高炉炼铁，实验结束后的固体生成物中除铁外还有可能含有其他铁的氧化物．为了进一步验证其固体成分，小王又设计了如下实验．
[步骤一]将黑色固体研磨后，取少量加入足量稀盐酸溶液中固体全部溶解，观察到有气泡出现，溶液未变黄色，据此得出的结论是一定有

有单质铁，无四氧化三铁

．
[步骤二]将步骤一中的黑色固体取出洗涤干燥后再用磁铁吸引，如果

黑色固体被磁铁全部吸引

，说明黑色固体只有单质铁；如果

被部分吸引

说明黑色固体为单质铁和氧化亚铁．

Answer 1

分析：[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；
[拓展延伸]（1）已知反应物和生成物，写出反应，配平即可；
（2）还原性铁粉做干燥剂的原理是利用铁生锈原理，铁在生锈过程中要吸收氧气和水等物质；
[步骤1]根据铁能与酸反应的性质分析；
[步骤2]根据上述实验，溶液未变黄色，说明了生成物中不含有四氧化三铁，再根据氧化亚铁没有磁性分析回答．

解答：解：【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，故温度应该是低于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】已知反应物和生成物，写出反应，配平即可：6Fe₂0₃

高温  .

4Fe₃0₄+0₂↑
（2）还原性铁粉做干燥剂的原理是利用铁生锈原理，铁在生锈过程中要吸收氧气和水等物质．
[步骤1]由于铁能与酸反应所以．将黑色固体研磨后，取少量加入稀硫酸（或盐酸）溶液中，观察到有气泡出现，溶液未变黄色，据此得出的结论是有单质铁，无四氧化三铁．
[步骤2]由于氧化亚铁没有磁性．所以，再用磁铁吸引余下黑色固体：如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO的混合物．
故答案为：[理论探讨]l535℃～l538℃
[拓展延伸]（1）6Fe₂0₃

高温  .

4Fe₃0₄+0₂↑．（2）吸收氧气和水等物质
[步骤一]有单质铁，无四氧化三铁；[步骤二]黑色固体被磁铁全部吸引，被部分吸引

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．