Question

【題目】實驗課上，某小組同學在老師的指導下用碳粉還原氧化鐵，實驗結束后，發現試管中殘留黑色固體，同學們對此產生了濃厚的興趣，于是進行下列探究：

〖提出問題〗反應后試管中剩余的黑色固體是什么？

〖查閱資料〗常見鐵的氧化物部分性質如下表所示：

常見鐵的氧化物	Fe粉	FeO	Fe2O3	Fe3O4
與酸反應能否溶解	能	能	能	能
顏色	黑	黑	紅	黑
能否被磁鐵吸引	能	否	否	能

〖猜想與假設〗甲同學：FeO和C 乙同學：Fe和C 丙同學：Fe和Fe2O3 丁同學：Fe和Fe3O4

__________ 同學的猜想提出后，即被小組其他的同學否定，原因是____________

〖驗證實驗〗小組同學按照下列方案進行實驗：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
用磁鐵吸引該黑色固體	黑色固體被吸引	____同學猜想不正確
取適量反應后的黑色固體于試管中，并向其中加入足量的稀鹽酸	_____________	乙同學猜想正確

〖實驗反思〗已知碳粉還原氧化鐵還會產生CO2，寫出該反應的化學方程式_______________

Answer 1

【答案】丙 氧化鐵是紅色固體 甲 黑色固體部分溶解，產生氣泡，溶液由無色變成淺綠色 3C+ 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑

【解析】

猜想與假設：

甲同學：FeO和C 乙同學：Fe和C 丙同學：Fe和Fe2O3 丁同學：Fe和Fe3O4

丙同學的猜想提出后，立即被小組中其他同學否定，原因是反應后試管中剩余的黑色固體，而氧化鐵是紅色固體；

驗證實驗：

C、FeO不能被磁鐵吸引，用磁鐵吸引該黑色固體，黑色固體被吸引，說明甲同學猜想不正確；

鐵與鹽酸反應生成可溶、淺綠色的氯化亞鐵溶液和氫氣，C不與鹽酸反應。若乙同學猜想正確，取適量反應后的黑色固體于試管 中，并向其中加入足量稀鹽酸，出現的實驗現象是黑色固體部分溶解，產生氣泡，溶液由無色變成淺綠色，實驗過程如下所示：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
用磁鐵吸引該黑色固體	黑色固體被吸引	甲同學猜想不正確
取適量反應后的黑色固體于試管中，并向其中加入足量的稀鹽酸	黑色固體部分溶解，產生氣泡，溶液由無色變成淺綠色	乙同學猜想正確

實驗反思：

已知碳粉還原氧化鐵還會產牛CO2，即高溫條件下氧化鐵和碳反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：3C+ 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑。