题目内容

【题目】某化学小组在进行模拟炼铁的实验时,对产物的成分进行探究.

【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸,稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引.
(1)【进行猜想】小组成员一致认为:黑色粉末A不可能只有铁粉,理由是 , 黑色粉末A加入足量CuSO4溶液所发生反应的化学方程式是 .
小组成员,通过查阅资料,对黑色粉末A的成分进行了如下猜想:
猜想①黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成.
猜想②黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成.
猜想③ .
(2)【实验探究】

实验

实验操作

实验现象

结论

Ⅰ

取适量黑色粉末A 用磁铁吸引

黑色粉末部分被吸引

猜想不正确

Ⅱ

取适量黑色粉末B于试管中,加入足量稀盐酸

黑色粉末全部溶解

猜想②正确

Ⅲ

猜想③正确


(3)【反思评价】实验Ⅱ中得出的结论是不正确,其理由是 .
【实验结论】猜想③是正确.

【答案】
(1)黑色粉末A若只有铁粉,加入足量硫酸铜溶液后会全部发生反应,不会有黑色固体剩余,而实验过程中有黑色固体剩余,Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,黑色粉末A由铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁组成
(2)猜想①,取适量实验Ⅰ中被吸引的黑色粉末于试管中,加入足量硫酸铜溶液,仍有黑色固体剩余
(3)若含有四氧化三铁加稀盐酸也会全部溶解
【解析】【进行猜想】铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,但是根据题中信息可以知道加入足量硫酸铜溶液反应后过滤,还有黑色粉末存在,可确定黑色粉末A中不仅仅含有铁还含有其他黑色固体,根据猜想①和猜想②,即黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成和黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成可确定猜想③为:黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成;

【实验探究】四氧化三铁能被磁铁吸引,所以不能仅仅根据黑色粉末被吸引而判断出黑色粉末为铁粉,故猜想①错误,所以若验证猜想中是否含有四氧化三铁,应该取适量实验Ⅰ中被吸引的黑色粉末于试管中,加入足量硫酸铜溶液中,若仍有黑色固体剩余,则说明黑色粉末中含有四氧化三铁,结合上述实验即可证明猜想③是正确的.

【反思评价】四氧化三铁也能被磁铁吸引,四氧化三铁也能和稀盐酸反应.

所以答案是:【进行猜想】黑色粉末A若只有铁粉,加入足量硫酸铜溶液后会全部发生反应,不会有黑色固体剩余,而实验过程中有黑色固体剩余;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;黑色粉末A由铁粉、四氧化三铁、氧化亚铁组成.

【实验探究】

实验

实验操作

实验现象

结论

Ⅰ

取适量黑色粉末A 用磁铁吸引

黑色粉末部分被吸引

猜想猜想①不正确

Ⅱ

取适量黑色粉末B于试管中,加入足量稀盐酸

黑色粉末全部溶解

猜想②正确

Ⅲ

取适量实验Ⅰ中被吸引的黑色粉末于试管中,加入足量硫酸铜溶液

仍有黑色固体剩余

猜想③正确

【反思评价】若含有四氧化三铁加稀盐酸也会全部溶解.

【考点精析】解答此题的关键在于理解金属材料的选择依据的相关知识,掌握黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金.重金属:如铜、锌、铅等;有色金属轻金属:如钠、镁、铝等;有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属,以及对一氧化碳还原氧化铁的理解,了解原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.

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