Question

【題目】做完“鐵在氧氣里燃燒”實驗后，小冬同學有兩個疑惑不解的問題，于是她進行了以下探究活動，請你一同參與。
【問題1]鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還有沒有鐵呢？
【查閱資料1】
①自然界中鐵的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3兩種（FeO極易被氧氣氧化為Fe2O3）；
②鐵的氧化物均能溶于酸的溶液，如鹽酸、硫酸等；
③鐵能與硫酸銅溶液發生化學反應，但鐵的氧化物不能與硫酸銅溶液反應；
④鐵與酸的溶液反應（如鹽酸、硫酸等），有氣泡產生。
（1）【實驗探究】
將冷卻后的黑色物質碾碎，裝入試管，加入溶液，觀察到的現象是 ， 說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還含有鐵。
（2）【問題2】鐵燃燒的產物為什么不是Fe2O3呢？
【查閱資料2】
①Fe3O4和Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點見表：

	Fe3O4	Fe2O3	鐵
分解溫度/℃	1538	1400	﹣
熔點/℃	﹣	﹣	1535

②Fe2O3高溫時分解成Fe3O4。
③Fe2O3的顏色為紅棕色。
【理論探討】
根據實驗現象，并結合表中數據，可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫應在之間，在此溫度范圍內Fe2O3已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產物是。
（3）【拓展延伸】實驗中為了防止集氣瓶炸裂，必須；
（4）Fe2O3高溫分解成Fe3O4和氧氣，請寫出此反應的化學方程式；
（5）有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色 ， 就說明包裝盒破損進氣，這樣售貨員就能及時發現并處理。

Answer 1

【答案】
（1）稀鹽酸（或硫酸銅等）,冒氣泡（或生成紅色固體等）
（2）1535℃～1538℃,Fe3O4
（3）在集氣瓶底部放少量的水（或在集氣瓶底部鋪一層細沙）
（4）6Fe2O3 4Fe3O4+O2↑
（5）由黑色變成紅棕色
【解析】【實驗探究】根據資料1可知，鐵與酸的溶液反應（如鹽酸、硫酸等），有氣泡產生，二金屬氧化物雖然也能與酸反應，但無氣泡產生，故可向黑色固體中加入稀鹽酸或稀硫酸，若產生了氣泡，則證明黑色固體中含有鐵，若沒有氣泡，則不含鐵；也可加入硫酸銅，若有鐵則能構成到生成紅色的物質。現黑色物質中還含有鐵，故觀察到的現象是產生了氣泡或產生了紅色的物質；【理論探討】由于鐵要先熔化再燃燒，鐵的熔點是1535℃，而氧化鐵分解的溫度只有1400℃，故不可能生成氧化鐵，四氧化三鐵的分解溫度在1538℃，可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫應在l535℃～l538℃；【拓展延伸】鐵絲燃燒時要在集氣瓶的底部裝少量水或細沙，目的是防止生成物溫度過高，濺落到集氣瓶的底部使集氣瓶炸裂；（4）根據描述，該反應的反應物是氧化鐵，生成物是四氧化三鐵和氧氣，反應條件是高溫，故反應化學方程式表示為： 6Fe2O3 4Fe3O4+O2↑ ；（5）根據資料：FeO極易被氧氣氧化為Fe2O3，故若包裝盒破損進氣，那么黑色的氧化亞鐵就會和氧氣反應生成紅色的氧化鐵。
故答案為：稀鹽酸（或硫酸銅等）；冒氣泡（或生成紅色固體等）；1535℃～1538℃；Fe3O4；在集氣瓶底部放少量的水（或在集氣瓶底部鋪一層細沙）；6Fe2O3 4Fe3O4+O2↑；由黑色變成紅棕色。

在實驗探究題中，解實驗題：看清題目要求是什么，要做的是什么，這樣做的目的是什么，根據實驗目的設計實驗進行驗證。