19.(2009·浙江金陵中学)铁是日常生活中最常见的金属,某班同学在学习铁的知识时,有下列问题:
问题1:铁为何称为黑色金属?
问题2:CuO在高温下可分解为 Cu2O和O2,Fe2O3在高温下可分解为FeO和O2吗?
(1)对于问题1,同学们上网查找,有两种解释:
A.因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物,所以叫黑色金属
B.因为铁的粉末为黑色,铁的氧化物也均为黑色,所以叫黑色金属
①你认为正确的说法是__________。
②若有一黑色粉末,如何鉴别是铁粉,还是Fe3O4?______________________________________。
③若有一黑色粉末,为铁和四氧化三铁的混合物,如何证明其中有Fe3O4(只要求简述实验方法)?____________________________________。
(2)对于问题2,同学们准备实验探究,他们设想了两种方法:
A.将三氧化二铁高温灼烧,看灼烧前后颜色是否变化。
B.将三氧化二铁高温灼烧,看灼烧前后质量是否变化。
①实验中应将Fe2O3放在__________(填仪器名称)中灼烧。
②方法A中,如果高温灼烧后颜色由__________变为__________,说明Fe2O3确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO吗?__________,理由是________________________。
③方法B中,如果发生了预期的反应,固体高温灼烧前后质量比应为________,但是,实验结果固体灼烧前后质量比为30∶29,则高温灼烧后生成物是____________________。
④比较两种方法,你认为较好的方法是__________。
解析:(1)①B错误,因为Fe2O3是红棕色的;②常用的方法是加酸溶解,金属和稀盐酸反应生成氢气,而Fe3O4与稀盐酸反应时没有气泡产生;③鉴别混合物中是否有Fe3O4固体,可以用还原剂将氧化物还原,检验氧化产物,如用氢气还原,则检验是否有水生成,如用CO还原,则检验是否有CO2气体产生。
(2)②因为Fe2O3是红棕色的,FeO是黑色的,若方法A成立,那么颜色变化是由红棕色变为黑色,但从颜色并不能正确判断,因为可能生成黑色的Fe3O4,6Fe2O3高温4Fe3O4+O2↑;③若方法B成立,则下列反应成立:2Fe2O3高温4FeO+O2↑,灼烧前后的质量之比为:=10/9,若质量之比是30∶29,则发生了反应6Fe2O3高温4Fe3O4+O2↑,最后的分解产物是Fe3O4;④结合两种方法的分析,方法B更严密,此方法涉及了定量的计算,而方法A仅仅是定性地从颜色来观察,不严密。
答案:(1)①A ②取黑色粉末少许于试管中,加适量稀盐酸或稀硫酸,若有气泡产生则原黑色粉末为铁,若无气泡产生则原粉末为Fe3O4 ③用干燥的氢气与黑色粉末加热反应,用无水硫酸铜检测是否有水产生(或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热反应,用澄清石灰水检测是否有二氧化碳产生)(其他合理答案也可)
(2)①坩埚 ②红棕色 黑色 不能 也可能为Fe3O4 ③10/9 Fe3O4 ④B