20.在学习冶炼生铁原理后,某校化学兴趣小组的同学对铁的氧化物的性质开展了探究活动.
【查阅资料】
(1)铁的氧化物中除氧化铁为红棕色外,其余都为黑色.
(2)一氧化碳与铁的氧化物在高温条件下,都能发生类似于一氧化碳与氧化铁的反应.
(3)铁的氧化物中只有四氧化三铁能被磁铁吸引.
(4)铁的氧化物都能与盐酸、稀硫酸反应且无气体生成.
【实验探究】
兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置,进行高温条件下(酒精喷灯提供高温)一氧化碳与四氧化三铁反应的实验.
【讨论交流】第一小组有两位同学在连接实验装置、检查装置气密性、装药品、固定实验装置后,就实验操作顺序问题出现了分歧.
(1)小梅同学认为先通一段时间一氧化碳排净空气,然后再点燃酒精灯和酒精喷灯,小成同学觉得这样做不好,他的理由是:一氧化碳是有毒气体,对空气有污染.
(2)小成同学主张先点燃酒精灯和酒精喷灯,然后再通一氧化碳,小梅同学又提出反对,她的理由是:一氧化碳具有可燃性,与容器内的空气混合,点燃后可能会发生爆炸.
(3)老师认为他们的反对意见都有道理.请你帮助这两位同学解决他们的困难,你的办法是先通入一段时间氮气或稀有气体,排净玻璃管内的空气,然后再点燃酒精灯.
【实验发现】
①第二小组同学通过实验,观察到试管B中的石灰水变浑浊,说明已发生化学反应生成了二氧化碳.
②玻璃管A中的粉末始终是黑色的.实验完毕,待玻璃管A冷却后,小斌同学用磁铁在玻璃管A外壁移动,发现黑色粉末能被磁铁吸引,小斌认为有金属铁生成.小明同学认为小斌的实验不能证明有金属铁生成,理由是四氧化铁也能被磁铁吸引.
③小明同学将冷却后的黑色粉末取出实验,证明有金属铁生成,其实验方法和现象取少量黑色粉末于试管中,向其中滴加稀盐酸,产生气泡,说明生成了金属铁,化学方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑.
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