题目内容

某化学兴趣小组进行“CO还原氧化铁”的实验(如图),待红色氧化铁完全变成黑色粉末时停止加热,继续通入CO冷却到室温.为检验生成物是否全部为铁粉,他们取出适量的黑色粉末用磁铁验证,发现黑色粉末全部能被磁铁吸引.

【提出问题】CO还原氧化铁后所得黑色粉末全部是铁粉吗?

【查阅资料】查阅到的相关资料:

(1)CO与氧化铁在570℃以上时,依次发生下列3个反应:

3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO3FeO+CO2 FeO+COFe+CO2

(2)在铁的氧化物中,仅有氧化铁是红色(其余皆是黑色),仅有氧化亚铁在空气中会很快被氧化成氧化铁,仅有四氧化三铁具有磁性.且四氧化三铁不溶于酸、不与酸反应。

【猜想与假设】请你结合课本知识和查到的资料信息,对黑色粉末的组成提出猜想.

猜想①:黑色粉末全部是铁粉;

猜想②:黑色粉末全部是四氧化三铁;

猜想③:黑色粉末________________________.

【实验与结论】请你设计实验验证猜想(假设各组分均能被检出).

A.取样装入试管,_________________,则猜想①正确.

B.取样装入试管,_________________,则猜想②正确。

C.取样装入试管,_________________,则猜想③正确

【反思与拓展】

(1)做“CO还原氧化铁”实验,如何操作才能确保氧化铁被完全还原成铁粉?请你提出1条建议:___________________________.

(2)据报道,大型超市的食品密封包装盒的透明盖内放有少量的氧化亚铁,一旦密封包装破损氧化亚铁就会变为______色,这样售货员就能及时发现.请写出氧化亚铁在空气中自然变色的化学方程式:_________________.

练习册系列答案
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铁是现代化学工业的基础,人类进步所必不可少的金属材料。

⑴看图回答,铁元素的原子序数为 ,相对原子质量为 。亚铁离子(Fe2+)的核外电子数为 ,质子数为

⑵健康人体内,总量4~5g的铁元素主要以化合物形式存在,缺铁会患上 (填字母)。

A.骨质疏松 B.甲状腺疾病 C.贫血症 D.侏儒症

【实验一】兴趣小组通过上图实验研究铁的冶炼

⑶该装置的设计有一明显不当之处,你的改进方案是

⑷试写出一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁的化学反应方程式

⑸实验一段时间后,观察到B处澄清石灰水变 ; A处红棕色固体变为黑色,小明将所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中,发现有少量气泡。写出反应的化学方程式 ,说明黑色固体物质 (填字母)。A不含铁 B一定全部是铁 C含有铁

【资料1】已知铁的氧化物均能逐步失去其中的氧,最终被还原为铁。

【资料2】实验研究表明:该实验得到是四氧化三铁与铁粉的混合物

【实验二】研究后兴趣小组用下图实验研究实验一所得黑色粉末中单质铁的质量分数

【资料3】氢氧化钠溶液和石灰水类似都可以与二氧化碳反应,但吸收能力比石灰水强

⑹从安全与规范的角度考虑,装置C后面应连接 (选填装置序号)

(7)铁与四氧化三铁的混合物10 g充分反应后,玻璃管中剩余固体(单质铁)的质量为7.6g。请计算10 g黑色粉末中单质铁的质量分数。(写出计算过程,4分)

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