Question

5．某化学小组同学研究铁丝在氧气中燃烧的反应，进行了如下实验．
（1）取一段打磨好的螺旋状铁丝，在下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入充满氧气且放有少量水的集气瓶，观察到如下现象：铁丝剧烈燃烧，放热，火星四射集气瓶底部出现黑色固体．
（2）为了确定该黑色固体的成分，同学们查阅到以下资料：
①铁粉是黑色或灰黑色粉末，四氧化三铁为黑色固体，具有磁性．
②铁和盐酸反应：铁+盐酸→氯化亚铁+氨气
四氧化三铁和盐酸反应：四氧化三铁+盐酸→氯化铁+氯化亚铁+水
③氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铁溶液为黄色
该小组同学根据以上资料，猜想黑色固体的成分有三种可能：
a．只含有铁；b．只含有四氧化三铁；c，铁和四氧化三铁
经过讨论发现，猜想a个合理，可以排除
（3）有同学提出：用磁铁来确定黑色固体的成分．其他同学表示反对，其理由为铁和四氧化三铁都可以被磁铁吸引
（4）经过讨论，同学们设计了以下实验方案，通过实验确定了黑色固体的成分

实验操作	实验现象	实验结论
取少量黑色固体于试管中，加入适量盐酸，放置一段时间	现象1：液体由无色变为黄色	黑色固体中含有四氧化三铁
	现象2：有气泡冒出	黑色固体中含有铁

Answer 1

分析 （1）根据铁丝燃烧的现象进行解答；
（2）根据铁和四氧化三铁都是黑色的进行解答；
（3）根据铁和四氧化三铁都可以被磁铁吸引进行解答；
（4）根据四氧化三铁和盐酸反应能生成氯化铁，氯化铁溶液是黄色的，而铁和盐酸反应生成氢气进行解答．

解答 解：（1）铁丝在氧气中燃烧的现象：铁丝剧烈燃烧，放热，火星四射，集气瓶底部出现黑色固体；故填：火星四射；
（2）铁和四氧化三铁都是黑色的，所以猜想黑色固体的成分有三种可能：
a、只含有铁；b、只含有四氧化三铁；c、铁和四氧化三铁；铁丝燃烧，所以一定有四氧化三铁，故a不合理；故填：铁和四氧化三铁；a；
（3）铁和四氧化三铁都可以被磁铁吸引，所以不能用磁铁来确定黑色固体的成分；故填：铁和四氧化三铁都可以被磁铁吸引；
（4）四氧化三铁和盐酸反应能生成氯化铁，氯化铁溶液是黄色的，而铁和盐酸反应生成氢气，所以实验方案：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量黑色固体于试管中，加入适量盐酸，放置一段时间	现象1：液体由无色变为黄色	黑色固体中含有四氧化三铁
	现象2：有气泡冒出	黑色固体中含有铁

．故填：黑色固体中含有四氧化三铁；有气泡冒出．

点评 掌握铁丝在氧气中燃烧实验的正确操作和实验现象是正确解答本题的关键，设计实验时，要明确实验的目的，要注意控制一些变量，从而可减少实验的次数，减少实验的过程．