Question

6．某活动小组根据如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？
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引．
【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烧杯和玻璃棒等，其中玻璃棒的作用是引流．
（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是加入足量的硫酸铜溶液后过滤，还有黑色粉末存在．
（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：黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成．
【实验探究】

方案	实验操作	可能的现象	结论
一	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
二	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
三	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

【反思评价】小娟认为方案二和方案三中得出的结论都不正确，其理由是含有四氧化三铁时，也发生同样的现象．
【得出结论】在高温下，一氧化碳能夺取金属氧化物中的氧元素，生成二氧化碳；三氧化二铁可生成铁，氧化亚铁，四氧化三铁．请写出只生成氧化亚铁的方程式Fe₂O₃+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeO+CO₂．

Answer 1

分析 【进行猜想】（1）根据过滤时玻璃棒的作用进行分析；
（2）根据铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析；
（3）根据黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁组成，或黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁组成，或黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成进行分析；
【反思评价】根据实验现象或实验结论可以进行相关方面的判断；
【得出结论】根据题中的叙述找出反应物、生成物以及反应条件，依据质量守恒定律书写化学方程式．

解答 解：【进行猜想】
（1）过滤时玻璃棒的作用是引流，防止药品溅落在外面；
（2）因为加入足量的硫酸铜溶液后过滤，还有黑色粉末存在，所以黑色粉末A不可能全部是铁粉，所以小华认为小明的猜想是错误的，理由是：加入足量的硫酸铜溶液后过滤，还有黑色粉末存在；
（3）黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁组成，或黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁组成，或黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成，所以猜想③：黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁和四氧化三铁组成；
【反思评价】四氧化三铁也会与盐酸反应，而使固体溶解，所以小娟认为方案②中得出的结论不正确，其理由是：含有四氧化三铁时，也发生同样的现象；
【得出结论】一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成氧化亚铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe₂O₃+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeO+CO₂．
故答案为：【进行猜想】
（1）引流；
（2）加入足量的硫酸铜溶液后过滤，还有黑色粉末存在；
（3）黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成；
【反思评价】含有四氧化三铁时，也发生同样的现象；
【得出结论】Fe₂O₃+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeO+CO₂．

点评 化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，有助于提高观察实验、进行实验的能力．所以，对化学实验不仅要认真观察，还应掌握设计实验、观察实验现象的方法．