Question

某研究性学习小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究．

[提出问题]黑色粉末A可能是什么呢？
[进行猜想]（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉．请写出铁粉与CuSO₄溶液反应的化学方程式

 

．实验过程中采取了过滤，该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、

 

和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是

 

．
（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是加入足量硫酸铜溶液反应后过滤，还有

 

存在；
[查阅资料]铁的氧化物有氧化铁（Fe₂O₃）、四氧化三铁（Fe₃O₄）、氧化亚铁（FeO），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．
（3）小华提出了猜想①和猜想②，请结合所学知识补充余下的猜想③．
猜想①；黑色粉末B是四氧化三铁（Fe₃O₄）组成
猜想②；黑色粉末B是氧化亚铁（FeO）组成；
猜想③；黑色粉末B是

 

．
[实验探究]

实验操作	可能的现象	结论
取适量黑色粉末B 用磁铁吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想   正确

[得出结论]在高温下，一氧化碳和氧化铁反应可生成铁、四氧化三铁、

 

、以及二氧化碳．请给下列只生成铁的化学方程式配平：

 

Fe₂O₃+

 

CO 

高温  .

 

Fe+

 

CO₂．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,金属的化学性质,一氧化碳还原氧化铁,化学方程式的配平,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：[进行猜想]（1）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，可以据此写出该反应的化学方程式；根据过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒等，以及过滤时玻璃棒的作用进行分析；
（2）根据铁与硫酸铜反应后的产物考虑组成；
（3）根据黑色物质的组成可能的情况进行猜测；
[实验探究]根据实验操作和现象再结合查阅资料中的内容推出实验结论；
[得出结论]根据实验结果得出结论并配平方程式．

解答：解：[进行猜想]（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，过滤时需用到烧杯、漏斗、玻璃棒，其中玻璃棒的作用是引流；故答案：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；烧杯、漏斗；引流；
（2）加入足量硫酸铜溶液反应后过滤，还有黑色粉末存在，可确定黑色粉末A中不仅仅含有铁还含有其他黑色固体，故答案：加入足量硫酸铜溶液反应后过滤，还有黑色粉末；
（3）根据猜想①和猜想②，即黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe₃O₄）组成和黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成可确定猜想③是铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁；由于铁和硫酸铜反应，因此固体B中含有四氧化三铁和氧化亚铁组成；故答案为：四氧化三铁和氧化亚铁组成；
[实验探究]取适量黑色粉末B 用磁铁吸引，黑色粉末部分被吸引，因为四氧化三铁能被磁铁吸引，说明含有两种物质，故答案：③；
[得出结论]根据结论可知在高温下，一氧化碳和氧化铁反应可生成铁、四氧化三铁、氧化亚铁和二氧化碳；根据反应前后原子的种类和个数都不变进行配平；故答案为：氧化亚铁；1，3，2，3．

点评：本题属于信息题的考查，要求学生要学会根据实验现象和实验步骤推测属于结论的方法，知道常见的黑色固体，并熟记它们的性质，学会根据查阅资料的信息做题的方法．