Question

做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，小李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？
【资料卡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．
【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．小李想到用磁铁吸引也可以更简便的明黑色物质中是否有铁，你认为这种方法可行吗？

 

，理由是

 

．
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
【资料卡2】（1）Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见下表：

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

（2）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

 

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

 

．
（2）在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末．对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测：
①Fe、②Fe₂O₃、③Fe₃O₄、④FeCl₃、⑤数种物质的混合物．
你认为上述猜想中，不做实验就可排除的是

 

和

 

填序号），理由是

 

；你认为黑色粉末还可能是

 

，理由是

 

．

Answer 1

分析：根据铁的化学性质检验铁的存在，铁能与酸反应生成氢气，而铁的氧化物与酸反应生成的是水，四氧化三铁是磁铁矿的主要成分，能被磁铁吸引，根据氧化铁的性质结合生成的产物为四氧化三铁，确定燃烧的温度，根据质量守恒定律可以确定氧化铁分解的另一种物质为氧气，根据物质的颜色以及溶解性和组成可以猜测黑色粉末的组成．

解答：解：【实验探究】（2）铁能与酸反应生成氢气，而铁的氧化物与酸反应生成的是水，四氧化三铁是磁铁矿的主要成分，能被磁铁吸引，所以本题答案为：稀盐酸，冒气泡，不行，Fe₃O₄也能被磁铁吸引；
【理论探讨】根据氧化铁的性质结合生成的产物为四氧化三铁，确定燃烧的温度，所以本题答案为：l535℃～l538℃；
【拓展延伸】（1）根据质量守恒定律可以确定氧化铁分解的另一种物质为氧气，所以本题答案为：6Fe₂O₃

高温  .

4Fe₃O₄+O₂↑；
（2）试管底部出现的是黑色粉末，而氧化铁是红棕色固体，氯化铁是能溶于水的物质，铁钉是由生铁制成的，而生铁是铁与碳的合金，所以本题答案为：②、④，Fe₂O₃是红棕色固体，FeCl₃能溶于水，C，铁钉一般是用生铁制成的．

点评：本题铁及其氧化物的有关性质，完成此题，可以依据已有的知识结合题干叙述的内容进行．