Question

1．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．

【查阅资料】
﹡在高温条件下，一氧化碳和氧化铁可能生成铁、氧化亚铁、四氧化三铁．
﹡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，只有四氧化三铁能被磁铁吸引．
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢？（A是两种物质的混合物）
【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Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（2）根据上述实验流程，小华认为小明的猜想是错误的，理由是加入足量硫酸铜溶液反应后过滤，还有黑色粉末存在．
（3）小华提出了他的猜想，请你结合所学知识进行猜想．
小华猜想：黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe₃O₄）组成．
你的猜想：黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁组成．
【实验探究】请将你的猜想设计一套完整的实验方案．

猜想	实验操作	可能的现象	结论
小华猜想	取适量黑色粉末A 用磁铁吸引	粉末全部被吸引	猜想正确
你的猜想			你的猜想 正确

Answer 1

分析 【进行猜想】（1）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，可以据此写出该反应的化学方程式；
（2）根据铁与硫酸铜反应后的产物考虑组成；
（3）根据黑色物质的组成可能的情况进行猜测；
【实验探究】根据实验的结论和操作再结合查阅资料中的内容推出实验现象；

解答 解：【进行猜想】（1）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，可以据此写出该反应的化学方程式；
（2）由于加入的硫酸铜是足量的，所以固体中的铁都能被反应掉，通过检测发现加入硫酸铜后，还有黑色固体不溶物，说明不可能全部为铁，小明认为黑色粉末A全部是铁粉，所以该说法错误；
（3）根据题给资料可知黑色粉末有：铁粉、四氧化三铁（Fe₃O₄）、氧化亚铁，所以这三种相互组合情况有：黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe₃O₄）组成、黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成、黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成；
【实验探究】因为铁粉和四氧化三铁能被磁铁吸引，而氧化亚铁不能被磁铁吸引，所以可以用磁铁来吸引后观察现象，若黑色粉末A不能全部被吸引，则说明黑色粉末中含有氧化亚铁；
故答案为：【进行猜想】（1）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（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）；
【实验探究】

猜想	实验操作	可能的现象	结论
小华猜想	取适量黑色粉末A用磁铁吸引	粉末全部被吸引	猜想正确
你的猜想	取适量黑色粉末B用磁铁吸引	粉末不能被吸引	你的猜想 正确

点评 要学会根据实验结论和实验步骤反推实验现象的方法，知道常见的黑色固体，并熟记它们的性质，学会根据查阅资料的信息做题的方法．