题目内容

7．做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，柯珂同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动．
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【查阅资料1】（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易与氧气反应而被氧化为Fe2O3）；
（2）铁能与盐酸反应生成一种气体；铁的氧化物均能与盐酸反应但不生成气体．
【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入盐酸溶液，观察到的现象是冒气泡，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
【查阅资料2】（1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：
Fe3O4Fe2O3铁
分解温度/℃15381400-
熔点/℃--1535
颜色黑色红棕色银白色
（2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4和另一种气体单质．
【理论探讨】结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃～l538℃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）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须在集气瓶底部放少量的水（或在集气瓶底部铺一层细沙）；
（2）有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_由黑色变成红棕色，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．
（3）试写出Fe2O3高温时分解成Fe3O4的文字表达式6Fe203$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe304+02↑．

分析 首先根据铁能与稀盐酸反应生成气体，也能与硫酸铜反应，置换出红色的铜，来鉴别黑色物质中是否含有铁；再根据实验条件，控制温度，以制取Fe3O4；最后，在集气瓶底部放少量的水或沙子，就能防止热的固体溅落炸裂集气瓶；已知反应物和生成物，写出反应，配平即可；如果包装盒破损进气，空气中的氧气就把氧化亚铁氧化，黑色就变成红棕色氧化铁．

解答 解：【实验探究】要想证明，铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁，可以将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入稀盐酸或硫酸铜等溶液，如果出现冒气泡、生成红色固体等现象，就证明黑色物质中还含有铁．
【理论探讨】根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点，首先铁需要在融化状态下反应，所以应该是高于1535℃，其次是要防止四氧化三铁分解，所以温度应该是低于1538℃，所以应该控制温度在l535℃～l538℃，这时Fe2O3的分解温度低，已经分解了，铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4．
【拓展延伸】（1）在集气瓶底部放少量的水或沙子，就能防止热的固体溅落炸裂集气瓶；
（2）如果包装盒破损进气，空气中的氧气就把氧化亚铁氧化，黑色就变成红棕色氧化铁；
（3）已知反应物和生成物，写出反应，配平即可：6Fe203$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe304+02↑
故答案为：
【实验探究】冒气泡；
【理论探讨】l535℃～l538℃
【拓展延伸】
（1）在集气瓶底部放少量的水（或在集气瓶底部铺一层细沙）
（2）由黑色变成红棕色
（3）6Fe203$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe304+02↑．

点评 本题考查铁的化学性质，探究铁的不同氧化物之间的转化关系，以及控制反应条件得到不同产物的方法．

练习册系列答案
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17．下列说法正确的是（　　）
A．不慎碰倒酒精灯，酒精在实验台上燃烧起来，应立即用水浇灭
B．用洗涤剂清除油污是因为洗涤剂具有乳化作用
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18．电解水时，正极和负极得到的气体的体积比为（　　），质量比为（　　）
A．1：2B．1：8C．8：1D．2：1
15．36克水中所含氧元素的质量是多少克？
2．某氮的氧化物中，氮、氧元素的质量之比为7：16，则该氮的氧化物的化学式为（　　）
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12．某同学在敞口容器中做了两个实验：一是氧化汞（HgO）受热分解生成汞和氧气；二是铝粉在氧气中燃烧生成固体氧化铝．他准确称量了反应前后容器及所盛物质的质量，发现反应前后质量都发生了变化．请填空：
（1）铝粉燃烧生成氧化铝的质量比参加反应铝粉的质量大（选填“大”、“小”
或“不变”）．
（2）你认为这两个反应是否遵循质量守恒定律？是（选填“是”或“否”）．
（3）请写出氧化汞受热分解的化学方程式2HgO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Hg+O2↑．
（4）由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是①②⑤．（填序号）
①原子种类         ②原子数目        ③分子种类
④分子数目         ⑤元素种类        ⑥物质种类．
19．科学探究是奇妙的过程，某同学在进行实验探究时，向一种无色液体中加入一种银白色金属固体，立即产生一种无色无味的体．
①此气体是什么物质？验证它的实验方案如下：
猜想实验步骤现象及结论
此气体可能是CO2将产生的气体通入澄清石灰水中变浑浊则猜想成立
②产生此气体的化学方程式是CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．可用向上排空气（填下序号）法收集该气体．
③该同学想制取该气体，现提供制取和收集该气体的装置如图所示，请你帮他选择．

A．若要制取并收集该气体，应采用的发生装置、收集装置分别是A、E（填序号）．利用该发生装置实验室还可以制取O2气体（填气体的化学式）．
C．若用图F收集该气体，气体应从c端（填“c”或“d”）导人．
16．选择C、H、O、Ca四种元素中的适当元素，组成符合下列要求的物质，将化学式填写在空格中：一种可以燃烧的气体单质：H2；一种碱：Ca（OH）2；一种酸：H2CO3．
3．卢瑟福α粒子散射实验的结果（　　）
A．证明了质子的存在
B．证明了原子核是由质子和中子组成的
C．证明了原子核的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上
D．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动

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