题目内容
铁是日常生活中最常见的金屑之一．某班同学在学习铁的知识时，有下列问题：问题1：铁为何称为黑色金属？
问题2：Fe23在髙温下能否分解为FeO和O2？
问题3：在加热条件下，铁对甲醇的氧化能否起催化作用？
（1）对于问题1，同学们在网上査寻到两种解释：
A．因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金屑．
B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也为黑色，所以叫黑色金属．
你认为正确的说法是______（填代号）．若有一黑色粉末，为铁和四氧化三铁的混合物，请设计一个实验方案证明其中有Fe3O4______
（2）对于问题2，同学们准备进行实验探究，设计了两种方案：
A．将Fe2O3放在坩埚中高温灼烧，观察灼烧前后颜色是否变化．
B．将Fe2O3放在坩埚中髙温灼烧，称量灼烧前后质量是否变化．
回答下列问题：
①方案A中，如果高温灼烧后______ （填颜色变化），说明Fe2O3确实发生了变化．能否说明生成的物质一定为FeO？______（填“能“或“否”）；
②方案B中，测得固体灼烧前后质量之比为30：29（假设固体灼烧后完全分解），则髙温灼烧后生成固体物质是______．比较两种方案，你认为较好的方案是______；
（3）对于问题3，同学们设计了如下实验进行探究．回答相关问题：
①实验过程中铁网出现银白色和黑色交替的现象，写出甲醇反应的化学方程式（假设铁网上出现的黑色物为FeO）______
【答案】分析：（1）氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色，四氧化三铁为磁性氧化物，能吸引铁；
（2）①氧化亚铁、四氧化三铁均为黑色；
②根据发生的反应及反应前后固体的质量来分析；
（3）①甲醇被氧化为甲醛，以此来书写化学反应方程式；
②水浴加热可使液体受热变为气体参与反应，并保证气流平稳；
③乙中的冰水对蒸气冷却，使气体变为液体，并根据反应分析可能的物质．
解答：解：（1）因氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色，则B的说法不正确，即A说法正确，又四氧化三铁为磁性氧化物，能吸引铁，则利用一小块铁片靠近黑色粉末，粉末被吸在铁片上，证明有四氧化三铁，故答案为：A；用一小块铁片靠近黑色粉末，粉末被吸在铁片上，证明有四氧化三铁；
（2）①因为Fe2O3是红棕色的，FeO是黑色的，若方案A成立，那么颜色变化是由红棕色变为黑色，但从颜色并不能正确判断，因为可能生成黑色的Fe3O4，故答案为：红色变为黑色；否；
②若方案B成立，发生2Fe2O3
4FeO+O2↑，灼烧前后的质量之比为10：9，发生6Fe2O3
4Fe3O4+O2↑，灼烧前后的质量之比是30：29，即发生反应最后的分解产物是Fe3O4，结合两种方案的分析，方法A仅仅是定性地从颜色来观察，不严密，而方法B涉及了定量的计算更严密，故答案为：Fe3O4；B；
（3）①铁网出现银白色和黑色交替的现象，则Fe被氧化为FeO，FeO氧化甲醇生成甲醛，本身被还原为铁，高过程交替出现，甲醇反应的化学方程式为2CH3OH+O2
2HCHO+2H2O，
故答案为：2CH3OH+O2
2HCHO+2H2O；
②甲中水浴加热可使甲醇液体受热变为气体进入反应装置，并保证气流平稳，故答案为：使甲醇变为蒸气进入反应装置，并产生平稳气流；
③由2CH3OH+O2
2HCHO+2H2O、甲醛还能被氧化为HCOOH，则利用乙中的冰水来冷却时，试管a中收集到的物质可能有HCHO、HCOOH、CH3OH、H2O，
故答案为：HCHO、HCOOH、CH3OH、H2O．
点评：本题考查铁及铁的氧化物的性质，学生应熟悉物质的颜色，并能通过定性及定量的角度来分析解决问题，难度稍大．
（2）①氧化亚铁、四氧化三铁均为黑色；
②根据发生的反应及反应前后固体的质量来分析；
（3）①甲醇被氧化为甲醛，以此来书写化学反应方程式；
②水浴加热可使液体受热变为气体参与反应，并保证气流平稳；
③乙中的冰水对蒸气冷却，使气体变为液体，并根据反应分析可能的物质．
解答：解：（1）因氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色，则B的说法不正确，即A说法正确，又四氧化三铁为磁性氧化物，能吸引铁，则利用一小块铁片靠近黑色粉末，粉末被吸在铁片上，证明有四氧化三铁，故答案为：A；用一小块铁片靠近黑色粉末，粉末被吸在铁片上，证明有四氧化三铁；
（2）①因为Fe2O3是红棕色的，FeO是黑色的，若方案A成立，那么颜色变化是由红棕色变为黑色，但从颜色并不能正确判断，因为可能生成黑色的Fe3O4，故答案为：红色变为黑色；否；
②若方案B成立，发生2Fe2O3
4FeO+O2↑，灼烧前后的质量之比为10：9，发生6Fe2O3
4Fe3O4+O2↑，灼烧前后的质量之比是30：29，即发生反应最后的分解产物是Fe3O4，结合两种方案的分析，方法A仅仅是定性地从颜色来观察，不严密，而方法B涉及了定量的计算更严密，故答案为：Fe3O4；B；（3）①铁网出现银白色和黑色交替的现象，则Fe被氧化为FeO，FeO氧化甲醇生成甲醛，本身被还原为铁，高过程交替出现，甲醇反应的化学方程式为2CH3OH+O2
2HCHO+2H2O，故答案为：2CH3OH+O2
2HCHO+2H2O；②甲中水浴加热可使甲醇液体受热变为气体进入反应装置，并保证气流平稳，故答案为：使甲醇变为蒸气进入反应装置，并产生平稳气流；
③由2CH3OH+O2
2HCHO+2H2O、甲醛还能被氧化为HCOOH，则利用乙中的冰水来冷却时，试管a中收集到的物质可能有HCHO、HCOOH、CH3OH、H2O，故答案为：HCHO、HCOOH、CH3OH、H2O．
点评：本题考查铁及铁的氧化物的性质，学生应熟悉物质的颜色，并能通过定性及定量的角度来分析解决问题，难度稍大．
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