Question

3．做完“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)后，小冬同學(xué)有兩個(gè)疑惑不解的問題，于是她進(jìn)行了以下探究活動(dòng)，請(qǐng)你一同參與．
【問題1】鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還有沒有鐵呢？
【查閱資料1】
自然界中鐵的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃兩種（FeO極易被氧化為Fe₂O₃）；
鐵的氧化物均能溶于酸的溶液．鐵不僅能溶于酸溶液，還能放出氣泡．
【實(shí)驗(yàn)探究】
將冷卻后的黑色物質(zhì)碾碎，裝入試管，加入稀鹽酸（或硫酸銅等）溶液，觀察到的現(xiàn)象是冒氣泡（或生成紅色固體等），說明鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中含有鐵．
【問題2】鐵燃燒的產(chǎn)物為什么不是Fe₂O₃呢？
【查閱資料2】
Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解溫度、鐵的熔點(diǎn)見表：

	Fe3O4	Fe2O3	鐵
分解溫度/℃	1538	1400	-
熔點(diǎn)/℃	-	-	1535

Fe₂O₃高溫時(shí)分解成Fe₃O₄．
【理論探討】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫應(yīng)在l535℃～l538℃之間，在此溫度范圍內(nèi)Fe₂O₃已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)生是Fe₃O₄．

Answer 1

分析 首先根據(jù)鐵能與稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，也能與硫酸銅反應(yīng)，置換出紅色的銅，來鑒別黑色物質(zhì)中是否含有鐵；再根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，控制溫度，以制取Fe₃O₄．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)探究】要想證明鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還含有鐵，可以將冷卻后的黑色物質(zhì)碾碎，裝入試管，加入稀鹽酸或硫酸銅等溶液，如果出現(xiàn)冒氣泡、生成紅色固體等現(xiàn)象，就證明黑色物質(zhì)中還含有鐵．
【理論探討】根據(jù)Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解溫度、鐵的熔點(diǎn)，首先鐵需要在熔化狀態(tài)下反應(yīng)，所以應(yīng)該是高于1535℃，其次是要防止四氧化三鐵分解，所以溫度應(yīng)該是低于1538℃，所以應(yīng)該控制溫度在l535℃～l538℃，這時(shí)Fe₂O₃的分解溫度低，已經(jīng)分解了，鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)生是只有Fe₃O₄．
故答案為：
【實(shí)驗(yàn)探究】稀鹽酸（或硫酸銅等）；冒氣泡（或生成紅色固體等）；
【理論探討】l535℃～l538℃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鐵的化學(xué)性質(zhì)，探究鐵的不同氧化物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，以及控制反應(yīng)條件得到不同產(chǎn)物的方法．