Question

某活動(dòng)小組根據(jù)煉鐵的反應(yīng)原理進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，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時(shí)停止加熱，繼續(xù)通入一氧化碳至冷卻到室溫．為檢驗(yàn)生成物，取適量黑色粉末加入足量的硫酸銅溶液，充分反應(yīng)，黑色粉末中只有少量的紅色固體產(chǎn)生．
一、[提出問(wèn)題]黑色粉末可能是什么呢？
二、[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外，其余都為黑色，并且只有四氧化鐵能被磁鐵吸引．
三、[進(jìn)行猜想]小明認(rèn)為黑色粉末是鐵粉，小華同學(xué)認(rèn)為小明的猜想是錯(cuò)誤的，理由是

 

．
小華提出了猜想①：該黑色粉末由鐵粉和氧化亞鐵組成．請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)知識(shí)補(bǔ)充余下的兩個(gè)猜想．
猜想②：

 

；
猜想③：

 

．
四、[實(shí)驗(yàn)探究]：選擇猜想①、猜想②進(jìn)行探究

猜想序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	可能的現(xiàn)象	結(jié)論
①	取適量黑色粉末加入 足量稀鹽酸	黑色粉末完全溶解 并有氣泡生成	猜想①正確
②			猜想②正確

五、[反思評(píng)價(jià)]小王認(rèn)為方案①中得出的結(jié)論不正確，其理由是

 

．
六、[得出結(jié)論]在高溫下用一定量一氧化碳還原氧化鐵時(shí)可生成鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵，請(qǐng)寫出只生成四氧化三鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

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Answer 1

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(cuò)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圍繞這兩種物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)；因?yàn)殍F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：三、【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(cuò)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；
    四、[實(shí)驗(yàn)探究]：猜想②中為鐵粉和四氧化三鐵，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圍繞這兩種物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)．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(yàn)鐵，加入足量稀鹽酸看是否有氣泡產(chǎn)生；
    五、[反思評(píng)價(jià)]：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；
    六、[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：
   三、【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；
   四、[實(shí)驗(yàn)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；
   五、[反思評(píng)價(jià)]：鐵的氧化物均能與鹽酸反應(yīng)；
   六、[得出結(jié)論]：CO+3Fe₂O₃

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂

點(diǎn)評(píng)：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(cè)結(jié)論．