题目内容
5．做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬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？
[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，加入稀盐酸溶液，观察到的现象是冒气泡，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
| Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
| 分解温度/℃ | 1538 | 1400 | - |
| 熔点/℃ | - | - | 1535 |
[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]
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l535℃～l538℃之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4．
[拓展延伸]
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须在集气瓶底部放少量的水；
（2）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色由黑色变成红棕色，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．
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；已知反应物和生成物，写出反应，配平即可；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）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】稀盐酸（或硫酸铜等）；冒气泡（或生成红色固体等）
【理论探讨】l535℃～l538℃
【拓展延伸】
（1）在集气瓶底部放少量的水（或在集气瓶底部铺一层细沙）
（2）由黑色变成红棕色．
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．
练习册系列答案
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[提出问题]该淡黄色固体的化学成分是什么？
[查阅资料]
（1）硫单质是一种淡黄色固体，难溶于水，在空气中点燃硫单质，生成一种无色、有刺激性气味的气体．
（2）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，能与水反应，生成气体并放出大量的热．
[设计实验方案]
方案一：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象．
方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象．
比较以上两方案，你认为的最佳方案是方案一，理由是（从环保、操作等角度分析）操作简单，现象明显，对环境无污染．
[实验验证并得出结论]
小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水，立刻观察到有无色气泡产生，并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠（NaOH）．通过实验验证，确定该淡黄色粉末为过氧化钠．
小明想对生成的气体成分判断，他提出了以下两种假设：
①该气体是CO ②该气体是O2
你认为上述假设哪个更合理？并说明选择的理由．假设②合理，因为化学反应前后元素种类不变，反应物中不含碳元素．
请设计一个实验，验证你的合理假设（写出简要操作步骤、实验现象和结论）．
[计算]在过氧化钠（Na2O2）中，①氧元素的化合价为-1；
②过氧化钠中钠、氧元素的质量比为23：16；
③78克过氧化钠与多少克二氧化碳中所含氧元素的质量相等？（列式计算 ）
[提出问题]该淡黄色固体的化学成分是什么？
[查阅资料]
（1）硫单质是一种淡黄色固体，难溶于水，在空气中点燃硫单质，生成一种无色、有刺激性气味的气体．
（2）过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，能与水反应，生成气体并放出大量的热．
[设计实验方案]
方案一：取少量该固体粉末于试管中，加2mL水，振荡并观察现象．
方案二：在燃烧匙里放少量该固体，在酒精灯上加热，观察现象．
比较以上两方案，你认为的最佳方案是方案一，理由是（从环保、操作等角度分析）操作简单，现象明显，对环境无污染．
[实验验证并得出结论]
小明向盛有少量该固体的试管中加入2mL水，立刻观察到有无色气泡产生，并且验证出该反应同时生成了氢氧化钠（NaOH）．通过实验验证，确定该淡黄色粉末为过氧化钠．
小明想对生成的气体成分判断，他提出了以下两种假设：
①该气体是CO ②该气体是O2
你认为上述假设哪个更合理？并说明选择的理由．假设②合理，因为化学反应前后元素种类不变，反应物中不含碳元素．
请设计一个实验，验证你的合理假设（写出简要操作步骤、实验现象和结论）．
| 操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
| 取少量固体粉末于试管中，向试管中加入2mL水，将带火星的木条伸入试管中 | 木条复燃 | 证明是氧气 |
②过氧化钠中钠、氧元素的质量比为23：16；
③78克过氧化钠与多少克二氧化碳中所含氧元素的质量相等？（列式计算 ）
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