题目内容

(1)自然界是否有单质铁存在？为什么？

(2)生铁和钢是纯净的铁吗？

答案：
解析：

　　(1)没有．因为铁的化学性质比较活泼，单质铁在空气中不能稳定存在．

　　(2)不是．都是铁的合金，除铁外，还含有碳等其他元素．

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某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如右图所示．
（1）A处发生反应的化学方程式是

．
（2）B中发生反应的化学方程式是

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．
C处点燃酒精灯的目的是

防止CO污染环境

防止CO污染环境

．
（3）实验结束后，小李看到红色固体全部变黑了，认为产物就是单质铁，但小王提出了质疑：还有可能生成其它物质．为了进一步验证其固体成分，小王查到下列资料：
①铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁（该化合物中铁有+2、+3两种化合价），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．②铁的氧化物都能与酸发生反应而溶解．根据上述信息，小王又设计了两个实验．
[实验1]
将黑色固体研磨后，取少量加入

溶液中，观察到有气泡出现，溶液未变黄色，据此得出的结论是

有单质铁，无四氧化三铁

有单质铁，无四氧化三铁

．
[实验2]
再用磁铁吸引余下黑色固体，实验后即可对黑色固体成分进行判断

如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；

如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；

如果被部分吸引，明黑色固体为Fe和FeO

如果被部分吸引，明黑色固体为Fe和FeO

（2012?雅安）某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如图所示．

（1）A处发生反应的化学方程式是

．
（2）B中发生反应的化学方程式是

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．
C处点燃酒精灯的目的是

燃烧未反应的一氧化碳，防止剩余的CO扩散到空气中，污染空气

燃烧未反应的一氧化碳，防止剩余的CO扩散到空气中，污染空气

．
（3）实验结束后，小李看到红色固体全部变黑了，认为产物就是单质铁，但小王提出了质疑：还有可能生成其它物质．为了进一步验证其固体成分，小王查到下列资料：
①铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁（该化合物中铁有+2、+3两种化合价），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．
②铁的氧化物（四氧化三铁除外）都能与酸发生反应而溶解．
根据上述信息，小王又设计了两个实验．
【实验1】
将黑色固体研磨后，取少量加入足量

溶液中，观察到有气泡出现，溶液未变黄色，据此得出的结论是

一定有单质铁，一定没有氧化铁

一定有单质铁，一定没有氧化铁

．
【实验2】
再用磁铁吸引余下黑色固体，实验后即可对黑色固体成分进行判断

如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO

如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO

小志同学在阅读课外资料时了解到铁的氧化物有氧化铁，四氧化三铁（能被磁铁吸引，）和黑色的氧化亚铁三种，这三种氧化物（四氧化三铁除外）都能与酸发生反应而溶解．联系课堂上学过的知识，他提出了以下两个问题，请你与他一起解决问题．

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

[问题1]铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
[查阅资料2]Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见表；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

l535℃～l538℃

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生是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

4Fe₃0₄+0₂↑

4Fe₃0₄+0₂↑

．
（2）有些超市的食品密封包装袋内使用铁粉做双吸剂粉末，双吸剂的作用是

吸收氧气和水等物质

吸收氧气和水等物质

[问题2]在用一氧化碳还原氧化铁模拟高炉炼铁，实验结束后的固体生成物中除铁外还有可能含有其他铁的氧化物．为了进一步验证其固体成分，小王又设计了如下实验．
[步骤一]将黑色固体研磨后，取少量加入足量稀盐酸溶液中固体全部溶解，观察到有气泡出现，溶液未变黄色，据此得出的结论是一定有

有单质铁，无四氧化三铁

有单质铁，无四氧化三铁

．
[步骤二]将步骤一中的黑色固体取出洗涤干燥后再用磁铁吸引，如果

黑色固体被磁铁全部吸引

黑色固体被磁铁全部吸引

，说明黑色固体只有单质铁；如果

被部分吸引

被部分吸引

说明黑色固体为单质铁和氧化亚铁．

为了激发学生学习科学的兴趣，老师在课堂上为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验．将一张滤纸（组成元索为C、H、O）用FeCl₃浓溶液湿润，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质．老师告诉大家，黑褐色物质中含有单质铁．小阳同学对此进行了分析验证．
（1）从反应物的组成分析．因为有元素，反应后可能生成单质铁．
（2）将黑褐色物质故人稀盐酸中．发现有连续微小气泡产生，也可初步证明该黑褐色物质中含有单质铁．请写出相关的化学方程式：
（3）证明黑褐色物质中有单质铁有多种方法．请你列举一种简单的、不需要涉及化学反应的
方法：__．