Question

12．做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小明同学有两个疑惑不解的问题，于是他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，但不产生氢气．
（3）颜色：Fe粉-黑色，FeO-黑色，Fe₃O₄-黑色，Fe₂O₃-红棕色
【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，观察到的现象是产生气泡，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？

	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1400℃～1538℃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，必须在集气瓶底部铺一层细沙，或加入适量的水；
（2）Fe₂O₃高温时会分解成Fe₃O₄和一种气体，请写出此反应的化学方程式6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑；
（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有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．

Answer 1

分析 【实验探究】
铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；
【理论探讨】
根据实验现象，可以判断氧化铁分解的温度范围；
【拓展延伸】
为了防止集气瓶炸裂，必须在集气瓶底部铺一层细沙，或加入适量的水；
高温条件下，氧化铁分解生成四氧化三铁和氧气；
（3）根据颜色变化可以判断包装盒是否破损进气．

解答 解：【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，观察到的现象是产生气泡，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
故填：稀盐酸；产生气泡．
【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1400℃～1538℃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．
故填：1400℃～1538℃．【拓展延伸】
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须在集气瓶底部铺一层细沙，或加入适量的水．
故填：在集气瓶底部铺一层细沙，或加入适量的水．（2）Fe₂O₃高温时会分解成Fe₃O₄和氧气，此反应的化学方程式为：6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑．
故填：6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑．
（3）若粉末的颜色由黑色变成红棕色，就说明包装盒破损进气．
故填：由黑色变成红棕色．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验，观察实验现象，分析实验现象．