Question

化學興趣小組發現食品包裝內已完全失效的“鐵粉脫氧劑”呈紅褐色．同學們對紅褐色固體進行探究．
[初步分析]紅褐色固體的主要成分是鐵銹，因為鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟

 

等物質相互作用，發生一系列復雜的化學反應，使鐵轉化為鐵的化合物的過程．
[查閱資料]
（1）不溶性堿

加熱

金屬氧化物+水（反應前后元素化合價不變）；
（2）鐵與銅都屬于金屬，有部分相似的化學性質．如：銅在潮濕的空氣中可以形成堿式碳酸銅[化學式為Cu₂（OH）₂CO₃]；
[提出猜想]
（3）紅褐色固體中還可能含有的物質是（寫一種物質名稱即可）

 

，你猜想的依據

 

．
[設計實驗]
（4）請設計一個實驗來驗證你的猜想．（要求寫出操作、預期的實驗現象）

 

；
[反思與評價]
（5）通過以上探究過程，再結合資料（2）你對鐵生銹的條件有什么新的認識：

 

．

Answer 1

分析：[初步分析]鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟氧氣和水等物質相互作用，發生一系列復雜的化學反應；
（3）、[提出猜想]因為是紅褐色固體，所以答案1：紅褐色固體中還可能含有的物質是：氫氧化鐵，依據：Fe（OH）₃的顏色呈紅褐色；因為“鐵與銅都屬于金屬，有部分相似的化學性質．如：銅在潮濕的空氣中可以形成堿式碳酸銅”，所以答案2：堿式碳酸鐵根據形成銅綠的過程進行的推測；
（4）、[設計實驗]因為不溶性堿

加熱

金屬氧化物+水，所以答案1：取適量的紅褐色粉末裝入試管中，加熱；試管內壁有水珠出現．因為鐵銹中有碳酸根，所以答案2：取適量的紅褐色粉末裝入試管中，加稀鹽酸，有氣泡產生
（5）、[反思與評價]鐵生銹是鐵、氧氣、二氧化碳、水等物質共同作用的結果．

解答：解：經題意可知：
[初步分析]鐵銹的形成：鐵在空氣中銹蝕，實際上是鐵跟氧氣和水等物質相互作用，發生一系列復雜的化學反應；
（3）、[提出猜想]①因為是紅褐色固體，所以還可能含有的物質是：氫氧化鐵，依據：Fe（OH）₃的顏色呈紅褐色；
②因為“鐵與銅都屬于金屬，有部分相似的化學性質．如：銅在潮濕的空氣中可以形成堿式碳酸銅”，所以：堿式碳酸鐵根據形成銅綠的過程進行的推測；
（4）、[設計實驗]①因為不溶性堿

加熱

金屬氧化物+水，所以：取適量的紅褐色粉末裝入試管中，加熱；試管內壁有水珠出現．
②因為鐵銹中有碳酸根，所以：取適量的紅褐色粉末裝入試管中，加稀鹽酸，有氣泡產生
（5）、[反思與評價]鐵生銹是鐵、氧氣、二氧化碳、水等物質共同作用的結果．
故答為：
[初步分析]
氧氣（或空氣中的氧氣，或空氣，或O₂）和水（或H₂O）
（3）、[提出猜想]
答案1：氫氧化鐵，依據：質量守恒定律反應前后元素的種類不發生改變，參加反應的物質為鐵、氧氣和水，因此生成物中一定含有鐵、氫、氧元素（或鐵銹蝕是鐵與氧氣、水共同作用的結果，或Fe（OH）₃的顏色呈紅褐色）
答案2：堿式碳酸鐵根據形成銅綠的過程進行的推測
（4）、[設計實驗]
（答案合理均可）答案1：取適量的紅褐色粉末裝入試管中，加熱；試管內壁有水珠出現．
答案2：取適量的紅褐色粉末裝入試管中，加稀鹽酸，有氣泡產生
（5）、[反思與評價]
鐵生銹是鐵、氧氣、二氧化碳、水等物質共同作用的結果．

點評：本題主要考查化學實驗方案的設計與評價，學會運用猜想與事實驗證的方法和技巧處理實驗問題，了解金屬銹蝕的條件及其防護．