Question

【題目】在學習“鐵的冶煉”后，興趣小組的同學按課本裝置圖進行改裝實驗（如圖所示），反應后玻璃管中紅色粉末變成了黑色粉末A，
（1）請你用化學方程式表示該煉鐵原理： ， 從環保的角度考慮，該裝置明顯的不足是 ， 同學們對黑色粉末A的成分提出了疑問．
（2）【提出問題】黑色粉末A是不是全部是鐵？ 【查閱資料】鐵的氧化物有Fe3O4、Fe2O3、FeO（氧化亞鐵，黑色固體），都能與稀鹽酸反應，且只有Fe3O4能被磁鐵吸引．
【進行猜想】
小明認為黑色粉末A全部是Fe．
小華提出來猜想①和猜想②，請你補充猜想③．
猜想①：黑色粉末A由Fe和Fe3O4組成；
猜想②：黑色粉末A由Fe和FeO組成；
猜想③：黑色粉末A由Fe和組成．
（3）【實驗探究】 小明取適量黑色粉末A加入足量溶液充分反應后過濾，得紅色固體Cu和黑色粉末B，據此可知小明的猜想是錯誤的．
小華按下列方案繼續探究，請你一同參與．

方案	實驗操作及可能的現象	結論
①	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
②	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
③	取適量	猜想③正確

【反思評價】小娟認為方案②中得出的結論不正確，其理由是： ．
【得出結論】通過上述實驗得出黑色粉末A的成分．
【拓展延伸】鐵銹的主要成分是Fe2O3xH2O，人們常用來清洗鐵銹．

Answer 1

【答案】
（1）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；缺少尾氣處理裝置
（2）氧化亞鐵和四氧化三鐵組成
（3）硫酸銅；取適量黑色粉末用磁鐵吸引，黑色粉末未全部被吸引；取適量上述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；四氧化三鐵能與鹽酸反應；稀鹽酸
【解析】解：在高溫條件下，一氧化碳能將氧化鐵還原出來生成了鐵和二氧化碳，反應的方程式是：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；一氧化碳有毒，能污染空氣，應將尾氣處理，從環保的角度考慮，該裝置明顯的不足是：缺少尾氣處理裝置；【進行猜想】由于鐵的氧化物Fe3O4、FeO、還原出的鐵都是黑色的，所以猜想三是：黑色粉末A由Fe和氧化亞鐵和四氧化三鐵組成． 【實驗探究】（1）若黑色粉末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，據此可知小明的猜想是錯誤的．（2）由于氧化亞鐵不能被磁鐵吸引，鐵、四氧化三鐵能被磁鐵吸引，鐵能與硫酸銅反應、四氧化三鐵不能與硫酸銅反應．所以實驗③的設計方案及可能的現象是：

方案	實驗操作及可能的現象	結論
③	取適量黑色粉末用磁鐵吸引，黑色粉末未全部被吸引；取適上述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】由于四氧化三鐵是黑的，也能與鹽酸反應，所以，方案②的結論不正確；
【拓展延伸】由于鐵銹能與鹽酸反應，所以，人們常用稀鹽酸來清洗鐵銹．
故答為：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 ， 缺少尾氣處理裝置；【進行猜想】黑色粉末A由Fe和氧化亞鐵和四氧化三鐵組成．【實驗探究】（1）硫酸銅；（2）見上表；【反思評價】四氧化三鐵能與鹽酸反應；【拓展延伸】稀鹽酸．
【考點精析】認真審題，首先需要了解金屬材料的選擇依據(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)，還要掌握一氧化碳還原氧化鐵(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)的相關知識才是答題的關鍵．