Question

【題目】某化學小組在進行模擬煉鐵的實驗時，對產物的成分進行探究．

【提出問題】黑色粉末A可能是什么呢？
【查閱資料】鐵的氧化物都能與稀鹽酸，稀硫酸反應，其中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色，并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引．
（1）【進行猜想】小組成員一致認為：黑色粉末A不可能只有鐵粉，理由是 ， 黑色粉末A加入足量CuSO4溶液所發生反應的化學方程式是 ．
小組成員，通過查閱資料，對黑色粉末A的成分進行了如下猜想：
猜想①黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵（Fe3O4）組成．
猜想②黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵（FeO）組成．
猜想③ ．
（2）【實驗探究】

實驗	實驗操作	實驗現象	結論
Ⅰ	取適量黑色粉末A 用磁鐵吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想不正確
Ⅱ	取適量黑色粉末B于試管中，加入足量稀鹽酸	黑色粉末全部溶解	猜想②正確
Ⅲ			猜想③正確

（3）【反思評價】實驗Ⅱ中得出的結論是不正確，其理由是 ．
【實驗結論】猜想③是正確．

Answer 1

【答案】
（1）黑色粉末A若只有鐵粉,加入足量硫酸銅溶液后會全部發生反應,不會有黑色固體剩余,而實驗過程中有黑色固體剩余,Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,黑色粉末A由鐵粉、四氧化三鐵、氧化亞鐵組成
（2）猜想①,取適量實驗Ⅰ中被吸引的黑色粉末于試管中,加入足量硫酸銅溶液,仍有黑色固體剩余
（3）若含有四氧化三鐵加稀鹽酸也會全部溶解
【解析】【進行猜想】鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，但是根據題中信息可以知道加入足量硫酸銅溶液反應后過濾，還有黑色粉末存在，可確定黑色粉末A中不僅僅含有鐵還含有其他黑色固體，根據猜想①和猜想②，即黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵（Fe3O4）組成和黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵（FeO）組成可確定猜想③為：黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成；

【實驗探究】四氧化三鐵能被磁鐵吸引，所以不能僅僅根據黑色粉末被吸引而判斷出黑色粉末為鐵粉，故猜想①錯誤，所以若驗證猜想中是否含有四氧化三鐵，應該取適量實驗Ⅰ中被吸引的黑色粉末于試管中，加入足量硫酸銅溶液中，若仍有黑色固體剩余，則說明黑色粉末中含有四氧化三鐵，結合上述實驗即可證明猜想③是正確的．

【反思評價】四氧化三鐵也能被磁鐵吸引，四氧化三鐵也能和稀鹽酸反應．

所以答案是：【進行猜想】黑色粉末A若只有鐵粉，加入足量硫酸銅溶液后會全部發生反應，不會有黑色固體剩余，而實驗過程中有黑色固體剩余；Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；黑色粉末A由鐵粉、四氧化三鐵、氧化亞鐵組成．

【實驗探究】

實驗	實驗操作	實驗現象	結論
Ⅰ	取適量黑色粉末A 用磁鐵吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想猜想①不正確
Ⅱ	取適量黑色粉末B于試管中，加入足量稀鹽酸	黑色粉末全部溶解	猜想②正確
Ⅲ	取適量實驗Ⅰ中被吸引的黑色粉末于試管中，加入足量硫酸銅溶液	仍有黑色固體剩余	猜想③正確

【反思評價】若含有四氧化三鐵加稀鹽酸也會全部溶解．

【考點精析】解答此題的關鍵在于理解金屬材料的選擇依據的相關知識，掌握黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬，以及對一氧化碳還原氧化鐵的理解，了解原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來．