Question

8．做完“铁丝在氧气里燃烧”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]铁丝燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
[查阅资料1]自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄（黑色）和Fe₂O₃（红棕色）两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；铁的氧化物均能溶于酸的溶液不产生气体，而铁能溶于酸的溶液但会放出气体．
[实验探究]：将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入盐酸中，观察到的现象是冒气泡，说明铁丝燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
[问题2]铁丝燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
[查阅资料2]：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

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]：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．写出该反应的化学方程式4FeO+O₂=2Fe₂O₃．

Answer 1

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；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，出现冒气泡现象，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：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．已知反应物和生成物，写出反应，配平即可：
4FeO+O₂=2Fe₂O₃
故答案为：【实验探究】冒气泡；
【理论探讨】l535℃～l538℃
【拓展延伸】
由黑色变成红棕色；4FeO+O₂=2Fe₂O₃．

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．