题目内容

某活动小组根据炼铁的反应原理进行模拟实验,在高温下用一氧化碳还原氧化铁,待红棕色氧化铁完全变成黑色粉末时停止加热,继续通入一氧化碳至冷却到室温.为检验生成物,取适量黑色粉末加入足量的硫酸铜溶液,充分反应,黑色粉末中只有少量的红色固体产生.
一、[提出问题]黑色粉末可能是什么呢?
二、[查阅资料]铁的氧化物都能与盐酸、稀硫酸反应,其中除氧化铁为红棕色外,其余都为黑色,并且只有四氧化铁能被磁铁吸引.
三、[进行猜想]小明认为黑色粉末是铁粉,小华同学认为小明的猜想是错误的,理由是
 

小华提出了猜想①:该黑色粉末由铁粉和氧化亚铁组成.请你结合所学知识补充余下的两个猜想.
猜想②:
 

猜想③:
 

四、[实验探究]:选择猜想①、猜想②进行探究
猜想序号 实验操作 可能的现象 结论
取适量黑色粉末加入
足量稀盐酸
黑色粉末完全溶解
并有气泡生成
猜想①正确
 
 
猜想②正确
五、[反思评价]小王认为方案①中得出的结论不正确,其理由是
 

六、[得出结论]在高温下用一定量一氧化碳还原氧化铁时可生成铁、氧化亚铁、四氧化三铁,请写出只生成四氧化三铁的化学反应方程式
 
分析:根据铁的化学性质可知,如果黑色粉末是铁粉那么加入足量的硫酸铜溶液,充分反应,黑色粉末应完全反应产生大量的红色固体,所以小明的猜想错误;铁的氧化物中除氧化铁为红棕色外,其余都为黑色可知,其余两种猜想为:组成由铁粉和四氧化三铁或由四氧化三铁与氧化亚铁;猜想②中为铁粉和四氧化三铁,实验设计围绕这两种物质进行检验;因为铁的氧化物都能与盐酸、稀硫酸反应,所以不能确定为那种氧化物,故小王认为方案①中得出的结论不正确;根据质量守恒定律写出化学方应方程式为:CO+3Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe3O4+CO2
解答:解:三、【进行猜想】根据铁的化学性质可知,如果黑色粉末是铁粉那么加入足量的硫酸铜溶液,充分反应,黑色粉末应完全反应产生大量的红色固体,所以小明的猜想错误.所以理由为:与硫酸铜溶液充分反应后,只有少量的红色固体产生;
    猜想②、③铁的氧化物中除氧化铁为红棕色外,其余都为黑色可知,有铁、氧化亚铁、四氧化三铁两两混合只出现三种情况,所以其余两种猜想为:铁粉和四氧化三铁或由四氧化三铁与氧化亚铁;
    四、[实验探究]:猜想②中为铁粉和四氧化三铁,实验设计围绕这两种物质进行检验.只有四氧化三铁能被磁铁吸引,所以取适量黑色粉末用磁铁靠近生成的黑色固体看是否被磁铁吸引.再检验铁,加入足量稀盐酸看是否有气泡产生;
    五、[反思评价]:由于铁的氧化铁均能与盐酸反应,所以不能确定是四氧化三铁还是氧化亚铁,故方案①中得出的结论不正确;
    六、[得出结论]:根据质量守恒定律写出只生成四氧化三铁的化学反应方程式为:CO+3Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe3O4+CO2
故答案为:
   三、【进行猜想】:与硫酸铜溶液充分反应后,只有少量的红色固体产生;
    猜想②:由铁粉和四氧化三铁组成;
    猜想③:由四氧化三铁与氧化亚铁组成;
   四、[实验探究]:取适量黑色粉末用磁铁靠近生成的黑色固体,再加入足量稀盐酸;看到有黑色固体被磁铁吸,黑色粉末完全溶解;
   五、[反思评价]:铁的氧化物均能与盐酸反应;
   六、[得出结论]:CO+3Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe3O4+CO2
点评:掌握一氧化碳与铁的氧化物反应的化学方程式;掌握铁的化学性质:与酸反应生成气体,与硫酸铜反应生成红色的铜;结合现象推测结论.
练习册系列答案
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(2007?大连)某活动小组根据炼铁的反应原理进行模拟实验,在高温下用一氧化碳还原氧化铁,待红色氧化铁完全变成黑色粉末是停止加热,继续通入一氧化碳冷却至室温.为检验生成物,取适量黑色粉末加入足量的硫酸铜溶液,充分反应后,黑色粉末中只有少量的红色固体产生.
为探究一氧化碳还原氧化铁后黑色粉末的组成,查阅到相关资料:铁的氧化物都能与盐酸、硫酸反应,且只有四氧化三铁能被磁铁吸引.
(1)他们提出了猜想①请你结合所学知识补充余下的两个猜想.
猜想①:该黑色粉末由铁粉和氧化亚铁组成;
猜想②:
该黑色粉末由铁粉和四氧化三铁
该黑色粉末由铁粉和四氧化三铁

猜想③:
该黑色粉末由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成
该黑色粉末由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成

(2)为了验证猜想①,他们去适量黑色粉末加入足量盐酸,看到黑色粉末完全消失并有气泡产生.该实验能否验证猜想①?并说明理由.
(3)设计实验验证你补充的猜想
猜想序号 实验操作 可能的现象和结论
取少量黑色粉末,用磁铁反复吸引
取少量黑色粉末,用磁铁反复吸引
如果黑色粉末全部被磁铁吸引,证明该猜想正确
如果黑色粉末全部被磁铁吸引,证明该猜想正确
先取少量黑色粉末,永磁铁反复吸引;
再向被吸引变的黑色粉末中加入足量的硫酸铜溶液.
先取少量黑色粉末,永磁铁反复吸引;
再向被吸引变的黑色粉末中加入足量的硫酸铜溶液.
如果黑色粉末只有部分被吸引,证明含有氧化亚铁;
如果黑色粉末仍有部分剩余,则证明含有四氧化三铁.
如果黑色粉末只有部分被吸引,证明含有氧化亚铁;
如果黑色粉末仍有部分剩余,则证明含有四氧化三铁.

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