Question

【题目】在学习“铁的冶炼”后，兴趣小组的同学按课本装置图进行改装实验（如图所示），反应后玻璃管中红色粉末变成了黑色粉末A，
（1）请你用化学方程式表示该炼铁原理： ， 从环保的角度考虑，该装置明显的不足是 ， 同学们对黑色粉末A的成分提出了疑问．
（2）【提出问题】黑色粉末A是不是全部是铁？ 【查阅资料】铁的氧化物有Fe3O4、Fe2O3、FeO（氧化亚铁，黑色固体），都能与稀盐酸反应，且只有Fe3O4能被磁铁吸引．
【进行猜想】
小明认为黑色粉末A全部是Fe．
小华提出来猜想①和猜想②，请你补充猜想③．
猜想①：黑色粉末A由Fe和Fe3O4组成；
猜想②：黑色粉末A由Fe和FeO组成；
猜想③：黑色粉末A由Fe和组成．
（3）【实验探究】 小明取适量黑色粉末A加入足量溶液充分反应后过滤，得红色固体Cu和黑色粉末B，据此可知小明的猜想是错误的．
小华按下列方案继续探究，请你一同参与．

方案	实验操作及可能的现象	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B加入足量稀盐酸，黑色粉末全部溶解	猜想②正确
③	取适量	猜想③正确

【反思评价】小娟认为方案②中得出的结论不正确，其理由是： ．
【得出结论】通过上述实验得出黑色粉末A的成分．
【拓展延伸】铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O，人们常用来清洗铁锈．

Answer 1

【答案】
（1）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；缺少尾气处理装置
（2）氧化亚铁和四氧化三铁组成
（3）硫酸铜；取适量黑色粉末用磁铁吸引，黑色粉末未全部被吸引；取适量上述被吸引的黑色粉末于试管中，加入足量硫酸铜溶液，仍有黑色固体剩余；四氧化三铁能与盐酸反应；稀盐酸
【解析】解：在高温条件下，一氧化碳能将氧化铁还原出来生成了铁和二氧化碳，反应的方程式是：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；一氧化碳有毒，能污染空气，应将尾气处理，从环保的角度考虑，该装置明显的不足是：缺少尾气处理装置；【进行猜想】由于铁的氧化物Fe3O4、FeO、还原出的铁都是黑色的，所以猜想三是：黑色粉末A由Fe和氧化亚铁和四氧化三铁组成． 【实验探究】（1）若黑色粉末A若只有铁粉，加入足量硫酸铜溶液后会全部发生反应，不会有黑色固体剩余，而实验过程中有黑色固体剩余，据此可知小明的猜想是错误的．（2）由于氧化亚铁不能被磁铁吸引，铁、四氧化三铁能被磁铁吸引，铁能与硫酸铜反应、四氧化三铁不能与硫酸铜反应．所以实验③的设计方案及可能的现象是：

方案	实验操作及可能的现象	结论
③	取适量黑色粉末用磁铁吸引，黑色粉末未全部被吸引；取适上述被吸引的黑色粉末于试管中，加入足量硫酸铜溶液，仍有黑色固体剩余	猜想③正确

【反思评价】由于四氧化三铁是黑的，也能与盐酸反应，所以，方案②的结论不正确；
【拓展延伸】由于铁锈能与盐酸反应，所以，人们常用稀盐酸来清洗铁锈．
故答为：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ， 缺少尾气处理装置；【进行猜想】黑色粉末A由Fe和氧化亚铁和四氧化三铁组成．【实验探究】（1）硫酸铜；（2）见上表；【反思评价】四氧化三铁能与盐酸反应；【拓展延伸】稀盐酸．
【考点精析】认真审题，首先需要了解金属材料的选择依据(黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金．重金属：如铜、锌、铅等；有色金属轻金属：如钠、镁、铝等；有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属)，还要掌握一氧化碳还原氧化铁(原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来)的相关知识才是答题的关键．