Question

某活动小组根据下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________，________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__________________________。

(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一个猜想。

猜想①：黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe₃O₄)组成

猜想②：黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成；

猜想③：________________________。

【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸、稀硫酸反应，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。

【实验探究】

方案	实验操作	可能的现象	结论
①	取适量黑色粉末A用磁铁吸引	黑色粉末全部被吸引	猜想①正确
②	取适量黑色粉末A用磁铁吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想②正确
③	取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸	黑色粉末全部溶解	猜想②正确
④	______	______	猜想③正确

【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确，其理由是__________。

【得出结论】在高温下，一氧化碳和二氧化碳可生成铁，氧化亚铁，四氧化三铁。请写出只生成氧化亚铁的方程式____________。

Answer 1

解析：黑色粉末加入足量的硫酸铜溶液仍有黑色粉末剩余，说明黑色粉末不仅仅是铁，一定还有FeO和Fe₃O₄中的一种或两种，据此可写出猜想③。方案②中，铁与Fe₃O₄都能被磁铁吸引，根据“黑色粉末部分被吸引”这一现象，不能验证猜想②，有可能是铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁的混合物；同样，铁的氧化物都能与酸反应，根据“黑色粉末全部溶解”这一现象，也不能验证猜想②，也有可能是铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁的混合物。

答案：【进行猜想】

(1)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

(3)黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成

【实验探究】④取适量黑色粉末B用磁铁吸引 黑色粉末部分被吸引

【反思评价】含有四氧化三铁时，也出现同样的现象

【得出结论】CO＋Fe₂O₃2FeO＋CO₂