【题目】同学们知道铁的化学性质比较活泼,能与多种物质发生化学反应.化学兴趣小组的同学在课外资料中发现,铁和氧化铁竟然也能发生化学反应.

【提出问题】铁和氧化铁反应的产物是什么?
【查阅资料】铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁.其中,只有氧化铁是红棕色,其余皆是黑色;只有氧化亚铁在空气中会很快被氧化成氧化铁;只有四氧化三铁有磁性.另外,二氧化碳不与铁反应,也不与铁的氧化物反应.
(1)【猜想与假设】根据质量守恒定律,请你猜想该反应的产物:
①只有氧化亚铁; ②只有四氧化三铁; ③
(2)【进行实验】
①按如图连接好仪器,检查装置的气密性.
②将足量的铁粉与适量的氧化铁粉末混合,装入玻璃管.轻轻打开旋塞,通入干燥、纯净的二氧化碳.过一会儿后,关闭旋塞.
③点燃酒精喷灯加热药品2~3min,粉末全部变黑;此时先将弹簧夹夹在橡皮管上,再停止加热;等到玻璃管冷却至室温,倒出黑色粉末,然后检验.
检验黑色粉末的操作如下,请你完成其中的空白:

序号

操作及现象

结论

a

黑色粉末暴露在空气中不变色,用磁铁
靠近,能完全被吸引

黑色粉末中一定没有
猜想错误

b

取少量的黑色粉末装入试管,滴加足量
溶液,出现红色固体,充分反
应后仍残留黑色固体

黑色粉末中一定含有铁和
猜想正确


(3)【探究结论】铁和氧化铁会发生化合反应,有关的化学方程式是
(4)【反思与评价】
①在实验操作第(2)步,通入CO2的目的是
②在实验操作第(3)步,为什么要先夹上弹簧夹后再停止加热.
③实验中盛水的试管里发生反应的化学方程式是

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