Question

某活動小組根據(jù)煉鐵的反應(yīng)原理進(jìn)行模擬實驗，在高溫下用一氧化碳還原氧化鐵，待紅棕色氧化鐵完全變成黑色粉末甲時停止加熱，繼續(xù)通入一氧化碳至冷卻到室溫．為檢驗生成物，取適量黑色粉末甲加入足量的硫酸銅溶液，充分反應(yīng)，得到的黑色粉末乙中只有少量的紅色固體產(chǎn)生．
【提出問題】黑色粉末可能是什么呢？
【進(jìn)行猜想】小明認(rèn)為黑色粉末甲是鐵粉，小華同學(xué)認(rèn)為小明的猜想是錯誤的，理由是

 

．
小華提出了猜想①，請你結(jié)合所學(xué)知識補(bǔ)充余下的兩個猜想．
猜想①：該黑色粉末甲由鐵粉和氧化亞鐵組成；
猜想②：

 

；
猜想③：

 

．
【查閱資料】鐵的氧化物都能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，其中除氧化鐵為紅棕色其余都為黑色，并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引．
【實驗探究】

猜想序號	實驗操作	可能的現(xiàn)象	結(jié)論
①	取適量黑色粉末甲加入足量的鹽酸	黑色粉末甲完全溶解并有氣泡生成	猜想①正確
②
③

【反思評價】小娟認(rèn)為方案①中得出的結(jié)論不正確，其理由是

 

．
【得出結(jié)論】在高溫下用一定量的一氧化碳還原氧化鐵時可生成鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵，請寫出只生成四氧化三鐵的反應(yīng)方程式

 

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Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,金屬的化學(xué)性質(zhì),一氧化碳還原氧化鐵,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：根據(jù)鐵的化學(xué)性質(zhì)可知，如果黑色粉末是鐵粉那么加入足量的硫酸銅溶液，充分反應(yīng)，黑色粉末應(yīng)完全反應(yīng)產(chǎn)生大量的紅色固體，所以小明的猜想錯誤；鐵的氧化物中除氧化鐵為紅棕色外，其余都為黑色可知，其余兩種猜想為：組成由鐵粉和四氧化三鐵或由四氧化三鐵與氧化亞鐵；猜想②中為鐵粉和四氧化三鐵，實驗設(shè)計圍繞這兩種物質(zhì)進(jìn)行檢驗；因為鐵的氧化物都能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，所以不能確定為那種氧化物，故小王認(rèn)為方案①中得出的結(jié)論不正確；根據(jù)質(zhì)量守恒定律寫出化學(xué)方應(yīng)方程式為：CO+3Fe₂O₃

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂．

解答：解【進(jìn)行猜想】根據(jù)鐵的化學(xué)性質(zhì)可知，如果黑色粉末是鐵粉那么加入足量的硫酸銅溶液，充分反應(yīng)，黑色粉末應(yīng)完全反應(yīng)產(chǎn)生大量的紅色固體，所以小明的猜想錯誤．所以理由為：與硫酸銅溶液充分反應(yīng)后，只有少量的紅色固體產(chǎn)生；
    猜想②、③鐵的氧化物中除氧化鐵為紅棕色外，其余都為黑色可知，有鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵兩兩混合只出現(xiàn)三種情況，所以其余兩種猜想為：鐵粉和四氧化三鐵或由四氧化三鐵與氧化亞鐵；
【實驗探究】：猜想②中為鐵粉和四氧化三鐵，實驗設(shè)計圍繞這兩種物質(zhì)進(jìn)行檢驗．只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引，所以取適量黑色粉末用磁鐵靠近生成的黑色固體看是否被磁鐵吸引．再檢驗鐵，加入足量稀鹽酸看是否有氣泡產(chǎn)生；
【反思評價】：由于鐵的氧化鐵均能與鹽酸反應(yīng)，所以不能確定是四氧化三鐵還是氧化亞鐵，故方案①中得出的結(jié)論不正確；
【得出結(jié)論】：根據(jù)質(zhì)量守恒定律寫出只生成四氧化三鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CO+3Fe₂O₃

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂
故答案為：
【進(jìn)行猜想】：與硫酸銅溶液充分反應(yīng)后，只有少量的紅色固體產(chǎn)生；
    猜想②：由鐵粉和四氧化三鐵組成；
    猜想③：由四氧化三鐵與氧化亞鐵組成；
【實驗探究】：取適量黑色粉末用磁鐵靠近生成的黑色固體，再加入足量稀鹽酸；看到有黑色固體被磁鐵吸，黑色粉末完全溶解；
【反思評價】：鐵的氧化物均能與鹽酸反應(yīng)；
【得出結(jié)論】：CO+3Fe₂O₃

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂

點評：掌握一氧化碳與鐵的氧化物反應(yīng)的化學(xué)方程式；掌握鐵的化學(xué)性質(zhì)：與酸反應(yīng)生成氣體，與硫酸銅反應(yīng)生成紅色的銅；結(jié)合現(xiàn)象推測結(jié)論．