Question

某活動小組根據如圖所示進行模擬煉鐵的實驗，并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？
[進行猜想]
（1）小明認為黑色粉末A全部是鐵粉．
（2）小華認為小明的猜想是錯誤的，理由是

氧化亞鐵（FeO）或者四氧化三鐵（Fe₃O₄）也是黑色固體

．
（3）小華提出了猜想①和猜想②，請結合所學知識補充余下的一個猜想．
[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．
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：

黑色粉末A由鐵粉、四氧化三鐵（Fe₃O₄）和氧化亞鐵（FeO）組成

．
[實驗探究]

方案	實驗操作	可能的現象	結論
I	取適量黑色粉末A 用磁鐵吸引	黑色粉末全部被吸引	猜想①正確
II	取適量黑色粉末A 用磁鐵吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想②正確
III	取適量黑色粉末B加入足量稀鹽酸	黑色粉末全部溶解	猜想②正確
IV	取適量黑色粉末B用磁鐵吸引	黑色固體部分被吸引	猜想③正確

[反思評價]小娟認為方案II和方案III中得出的結論都不正確，其理由是

若有四氧化三鐵（Fe₃O₄）存在，現象相同（或者不能證明沒有四氧化三鐵（Fe₃O₄），合理即可）

．
[得出結論]在高溫下，一氧化碳和氧化鐵可生成鐵或氧化亞鐵或四氧化三鐵．請寫出只生成氧化亞鐵的方程式

CO+Fe₂O₃

高溫  .

2FeO+CO₂

．

Answer 1

分析：【進行猜想】（2）依據鐵的氧化物中也有黑色的固體進行解答．
猜想③則要依據和結合猜想①②進行分析解答；
【實驗探究】運用題中信息結合③的假設對相關的問題進行設計即可．
【反思評價】運用四氧化三鐵能被磁鐵吸引且也是黑色的知識進行解答
【得出結論】根據題中信息一氧化碳與氧化鐵反應可生成氧化亞鐵和二氧化碳進行解答．

解答：解：【進行猜想】（2）因為除去鐵粉是黑色的以外氧化亞鐵或者四氧化三鐵都是黑色固體，所以不能說明A一定是鐵；
（3）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是黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成；
【實驗探究】由于猜想三是需要證明三種物質的存在，所以取適量黑色粉末B用磁鐵吸引由于四氧化三鐵能被磁鐵吸引，所以只要黑色粉末部分被吸引，就說明該物質中存在氧化亞鐵和四氧化三鐵，結合固體B的成分中含有紅色固體銅的形成過程可知混合物中還含有單質的鐵，是因為鐵能與硫酸銅反應生成單質的銅．
【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，所以方案II和方案III中得出的結論都不正確；
【得出結論】一氧化碳能奪取金屬氧化物中的氧元素，生成二氧化碳；生成氧化亞鐵的反應方程式為CO+Fe₂O₃

高溫  .

2FeO+CO₂；
故答案為：（2）氧化亞鐵（FeO）或者四氧化三鐵（Fe₃O₄）也是黑色固體；
猜想③：黑色粉末A由鐵粉、四氧化三鐵（Fe₃O₄）和氧化亞鐵（FeO）組成；
[實驗探究]取適量黑色粉末B用磁鐵吸引；黑色固體部分被吸引；
[反思評價]若有四氧化三鐵（Fe₃O₄）存在，現象相同（或者不能證明沒有四氧化三鐵（Fe₃O₄），合理即可）
[得出結論]CO+Fe₂O₃

高溫  .

2FeO+CO₂；

點評：此題是對學生實驗結論和實驗步驟反推實驗現象的方法的考查，知道常見的黑色固體，并熟記它們的性質，以及學會根據查閱資料的信息做題的方法，是解題的關鍵所在．