题目内容
小红同学做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动．
问题1：铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【查阅资料1】：
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为红棕色的Fe2O3）；
（2）铁能溶于盐酸、稀硫酸产生氢气，铁的氧化物也能溶于盐酸、稀硫酸，但不能产生氢气．
【实验探究】：
将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 ，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．
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：
（2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
【理论探讨】：经实验测定铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4，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 已分解．
【拓展延伸】：
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须 ；
（2）铁丝在空气中和纯氧中反应情况不同，铁丝在空气中缓慢氧化生成铁锈（主要成分为Fe2O3），而在氧气中剧烈燃烧生成四氧化三铁，这说明化学反应的速率与 有关，此外化学反应的速率还与 有关．（举一例）
（3）有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色 ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．
问题1：铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【查阅资料1】：
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为红棕色的Fe2O3）；
（2）铁能溶于盐酸、稀硫酸产生氢气，铁的氧化物也能溶于盐酸、稀硫酸，但不能产生氢气．
【实验探究】：
将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入
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 |
【理论探讨】：经实验测定铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4，结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
【拓展延伸】：
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须
（2）铁丝在空气中和纯氧中反应情况不同，铁丝在空气中缓慢氧化生成铁锈（主要成分为Fe2O3），而在氧气中剧烈燃烧生成四氧化三铁，这说明化学反应的速率与
（3）有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色
考点：实验探究物质的组成成分以及含量,氧气的化学性质,金属的化学性质,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：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；再根据实验条件，控制温度，以制取Fe3O4；最后，在集气瓶底部放少量的水或沙子，就能防止热的固体溅落炸裂集气瓶；铁丝中空气中发生缓慢氧化，在氧气中剧烈燃烧说明化学反应与反应物的浓度有关；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】部分：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、生成红色固体等现象，就证明黑色物质中还含有铁．
【理论探讨】部分：根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点，首先铁需要在融化状态下反应，所以应该是高于1535℃，其次是要防止四氧化三铁分解，所以温度应该是低于1538℃，所以应该控制温度在l535℃～l538℃，这时Fe2O3的分解温度低，已经分解了，铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4．
【拓展延伸】部分：（1）在集气瓶底部放少量的水或沙子，就能防止热的固体溅落炸裂集气瓶；
（2）铁丝中空气中发生缓慢氧化，在氧气中剧烈燃烧说明化学反应与反应物的浓度有关，反应物的浓度越大，反应越剧烈；化学反应除与温度、压强、接触面积、催化剂等条件有关；
（3）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：
问题1（2）稀盐酸（或稀硫酸），固体表面有气泡冒出，
问题2：（2）l535℃～l538℃，Fe2O3．
拓展延伸：
（1）在集气瓶底铺上一层水或细沙；
（2）反应物的浓度，催化剂（温度、压强、接触面积等）．
（3）变为红棕色．
【理论探讨】部分：根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点，首先铁需要在融化状态下反应，所以应该是高于1535℃，其次是要防止四氧化三铁分解，所以温度应该是低于1538℃，所以应该控制温度在l535℃～l538℃，这时Fe2O3的分解温度低，已经分解了，铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4．
【拓展延伸】部分：（1）在集气瓶底部放少量的水或沙子，就能防止热的固体溅落炸裂集气瓶；
（2）铁丝中空气中发生缓慢氧化，在氧气中剧烈燃烧说明化学反应与反应物的浓度有关，反应物的浓度越大，反应越剧烈；化学反应除与温度、压强、接触面积、催化剂等条件有关；
（3）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：
问题1（2）稀盐酸（或稀硫酸），固体表面有气泡冒出，
问题2：（2）l535℃～l538℃，Fe2O3．
拓展延伸：
（1）在集气瓶底铺上一层水或细沙；
（2）反应物的浓度，催化剂（温度、压强、接触面积等）．
（3）变为红棕色．
点评：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．
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