题目内容
【题目】实验课上,某小组同学在老师的指导下用碳粉还原氧化铁,实验结束后,发现试管中残留黑色固体,同学们对此产生了浓厚的兴趣,于是进行下列探究:
〖提出问题〗反应后试管中剩余的黑色固体是什么?
〖查阅资料〗常见铁的氧化物部分性质如下表所示:
常见铁的氧化物 | Fe粉 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
与酸反应能否溶解 | 能 | 能 | 能 | 能 |
颜色 | 黑 | 黑 | 红 | 黑 |
能否被磁铁吸引 | 能 | 否 | 否 | 能 |
〖猜想与假设〗甲同学:FeO和C 乙同学:Fe和C 丙同学:Fe和Fe2O3 丁同学:Fe和Fe3O4
__________ 同学的猜想提出后,即被小组其他的同学否定,原因是____________
〖验证实验〗小组同学按照下列方案进行实验:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
用磁铁吸引该黑色固体 | 黑色固体被吸引 | ____同学猜想不正确 |
取适量反应后的黑色固体于试管中,并向其中加入足量的稀盐酸 | _____________ | 乙同学猜想正确 |
〖实验反思〗已知碳粉还原氧化铁还会产生CO2,写出该反应的化学方程式_______________
【答案】丙 氧化铁是红色固体 甲 黑色固体部分溶解,产生气泡,溶液由无色变成浅绿色 3C+ 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑
【解析】
猜想与假设:
甲同学:FeO和C 乙同学:Fe和C 丙同学:Fe和Fe2O3 丁同学:Fe和Fe3O4
丙同学的猜想提出后,立即被小组中其他同学否定,原因是反应后试管中剩余的黑色固体,而氧化铁是红色固体;
验证实验:
C、FeO不能被磁铁吸引,用磁铁吸引该黑色固体,黑色固体被吸引,说明甲同学猜想不正确;
铁与盐酸反应生成可溶、浅绿色的氯化亚铁溶液和氢气,C不与盐酸反应。若乙同学猜想正确,取适量反应后的黑色固体于试管 中,并向其中加入足量稀盐酸,出现的实验现象是黑色固体部分溶解,产生气泡,溶液由无色变成浅绿色,实验过程如下所示:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
用磁铁吸引该黑色固体 | 黑色固体被吸引 | 甲同学猜想不正确 |
取适量反应后的黑色固体于试管中,并向其中加入足量的稀盐酸 | 黑色固体部分溶解,产生气泡,溶液由无色变成浅绿色 | 乙同学猜想正确 |
实验反思:
已知碳粉还原氧化铁还会产牛CO2,即高温条件下氧化铁和碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:3C+ 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑。