Question

（8分）三位同學用下圖所示裝置做一氧化碳還原氧化鐵的實驗。當觀察到玻璃管A中的粉末由紅色逐漸變為黑色時，停止加熱，繼續通一氧化碳，冷卻到室溫，停止通氣，同時觀察到澄清的石灰水變渾濁。

用一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置
小明認為：依據上述實驗現象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵。
小紅認為：僅從上述實驗現象，不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵，她增加了一個實驗：用磁鐵靠近生成的黑色固體，看到有黑色固體被磁鐵吸引。于是得出生成的黑色固體為金屬鐵的結論。
小光通過查詢有關資料得知：
（1）一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下，可發生如下反應：3 Fe₂O₃ + CO2 Fe₃O₄+ CO₂ 
（2）四氧化三鐵（Fe₃O₄）為黑色固體，有強磁性，能夠被磁鐵吸引。
因此，小光認為小明和小紅的結論都不能成立，你是否同意他的說法？     ，請具體說明你的理由                。
小光欲通過實驗檢驗生成的黑色固體是否含有金屬鐵。請你幫他設計實驗并填寫下表。

實 驗 步 驟	實 驗 現 象	實 驗 結 論

除上述方案，還可以采取另一種實驗方案，所用的試劑是          ，將該試劑與黑色固體混合，通過觀察               ，判斷黑色固體中是否含金屬鐵。

Answer 1

同意  
根據資料可知，在此條件下會發生反應：3Fe₂O₃ + CO  2Fe₃O₄+ CO₂，生成的Fe₃O₄也是黑色固體且能被磁鐵吸引，同時生成的CO₂也能使澄清石灰水變渾濁 （2分）

實 驗步 驟	實 驗 現 象	實 驗 結 論
取少量黑色固體于試管中，向其中滴加稀鹽酸	若產生氣泡 若沒有氣泡產生	則黑色固體中含金屬鐵 則黑色固體中不含金屬鐵

硫酸銅溶液    是否有紅色固體生成 （方法合理得分）

試題分析：由題意“生成的黑色固體”，和資料中的：“一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下，可發生如下反應：3Fe₂O₃+CO2Fe₃O₄+CO₂”和“四氧化三鐵（Fe₃O₄）為黑色固體，有強磁性，能夠被磁鐵吸引”，所以只由現象，不能確定生成物；故小光認為小明和小紅的結論都不能成立。
小光欲通過實驗檢驗生成的黑色固體是否含有金屬鐵，可利用鐵的性質分析，鐵屬于氫前的活潑金屬，可以和稀酸反應，產生氫氣；或與一些比它不活潑的金屬鹽溶液發生有明顯現象的置換反應來判斷。
如取少量黑色固體于試管中，向其中滴加稀鹽酸，觀察是否有氣泡產生；如果有氣泡產生，則黑色固體中含有鐵；
除上述方案外，還可以采取另一種實驗方案，所用的試劑是硫酸銅溶液，將該試劑與黑色固體混合，通過觀察是否有紅色固體生成，判斷黑色固體中是否含金屬鐵。
點評：理解和掌握金屬活動性的順序及其應用，是解題的關鍵；此外，還要能熟練結合實驗現象推測反應本質。