题目内容

做完“铁在氧气里燃烧”实验后小东同学有2个疑惑不解的问题,于是他进行了以下探究活动,请你一同参与.
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色为物质(部分熔化)中还有没有铁?
[查阅资料1]
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3这两种(FeO极易被氧化为Fe2O3):
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液.
[实验探究]将冷却后的黑色物质辗碎,装入试管,加入
盐酸
盐酸
溶液,观察到的现象是
冒出气泡
冒出气泡
,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:
Fe3O4 Fe2O3 铁
分解温度 1538 1400  
熔点∕℃   1535
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4.
[理论探讨]根据实验现象和表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
1535℃~1538℃
1535℃~1538℃
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]有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色FeO粉末,若粉末的颜色
由黑色变为红色
由黑色变为红色
,就说明包装盒破损进气,售货员就能及时发现并处理.
分析:[实验探究]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
[理论探讨]由于铁丝燃烧时先由于温度升高开始熔化后达到着火点燃烧考虑,再根据氧化铁的熔点考虑,可以据此完成该题的解答.
[拓展延伸]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、出现红色固体等现象,就证明黑色物质中还含有铁.
【理论探讨】由于铁丝燃烧时先由于温度升高开始熔化后达到着火点燃烧,所以温度需要达到铁的熔点,又因为生成物是四氧化三铁,所以温度不能高于四氧化三铁的分解温度,否则会得不到四氧化三铁,所以温度是1535℃--1538℃之间;由于在该温度下氧化铁已经分解,所以得不到氧化铁;故答案为:1535---1538.
[拓展延伸]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.
故答案为:【实验探究】盐酸;冒出气泡;【理论探讨】1535℃~1538℃;【拓展延伸】由黑色变为红色
点评:解答本题容易出错的地方是铁丝燃烧的温度范围,要知道铁丝燃烧需要达到熔点才能开始燃烧,温度不能超过四氧化三铁的分解温度,否则就得不到四氧化三铁了.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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做完“铁在氧气里燃烧”的实验后,小李同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与.
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【资料卡1】
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液.
【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入
 
溶液,观察到的现象是
 
,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁.小李想到用磁铁吸引也可以更简便的明黑色物质中是否有铁,你认为这种方法可行吗?
 
,理由是
 
.
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【资料卡2】(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表:
Fe3O4 Fe2O3 铁
分解温度/℃ 1538 1400 --
熔点/℃ -- -- 1535
(2)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
 
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)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
 
.
(2)在探究铁生锈的条件时,将铁钉浸没在试管里的食盐水中,一段时间后,发现试管底部出现了黑色粉末.对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测:
①Fe、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeCl3、⑤数种物质的混合物.
你认为上述猜想中,不做实验就可排除的是
 
和
 
填序号),理由是
 
;你认为黑色粉末还可能是
 
,理由是
 
.

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