Question

某小組根據(jù)如圖所示進(jìn)行模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究．

【知識(shí)回顧】
（1）工業(yè)煉鐵的原料是

 

、焦炭、石灰石和熱空氣，請(qǐng)用化學(xué)方程式表示：焦炭的作用

 

、

 

．
【提出問題】黑色粉末A可能是什么呢？
【進(jìn)行猜想】
（2）小明認(rèn)為黑色粉末A全部是鐵粉．請(qǐng)寫出鐵粉與CuSO₄溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．實(shí)驗(yàn)中，過濾時(shí)用到的玻璃儀器有

 

、

 

和玻璃棒．
（3）小華認(rèn)為小明的猜想是錯(cuò)誤的，理由是

 

．
于是，小華提出了猜想①和猜想②，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)補(bǔ)充余下的一個(gè)猜想．
猜想①：黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵（Fe₃O₄）組成；
猜想②：黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵（FeO）組成；
猜想③：黑色粉末A由

 

組成．
【查閱資料】鐵的氧化物都能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)形成溶液；其中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色；并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引．
【實(shí)驗(yàn)探究】

方案	實(shí)驗(yàn)操作	可能的現(xiàn)象	結(jié)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A 用磁鐵吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想②正確
③	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
④	取適量黑色粉末B		猜想③正確

【反思評(píng)價(jià)】
（4）如果猜想③正確，方案②和方案③中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都

 

 （選填“一定”、“一定不”）會(huì)出現(xiàn)．
【得出結(jié)論】
（5）在高溫下，一氧化碳和氧化鐵可生成鐵、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)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：鐵的冶煉,過濾的原理、方法及其應(yīng)用,金屬的化學(xué)性質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：【進(jìn)行猜想】（2）運(yùn)用鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅、過濾的基本操作來解答；
（3）運(yùn)用題中信息加入足量硫酸銅溶液后還有黑色粉末解答；結(jié)合猜想①②解答；
【實(shí)驗(yàn)探究】運(yùn)用題中信息鐵的氧化物中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色，并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引解答；
【反思評(píng)價(jià)】（4）運(yùn)用四氧化三鐵能被磁鐵吸引解答；
【得出結(jié)論】（5）根據(jù)題中信息結(jié)合化學(xué)方程式的書寫方法解答．

解答：解：（1）煉鐵的原料有鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣．焦炭的主要作用有兩點(diǎn)：其一是生成還原劑CO，其二是燃燒放熱，維持爐溫，故填：鐵礦石；2C+O₂

點(diǎn)燃  .

2CO；2C+CO₂

高溫  .

2CO；
【進(jìn)行猜想】（2）鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，過濾時(shí)需用到燒杯、漏斗、玻璃棒，故答案：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；燒杯、漏斗；
（3）加入足量硫酸銅溶液反應(yīng)后過濾，還有黑色粉末存在，可確定黑色粉末A中不僅僅含有鐵還含有其他黑色固體，故答案：加入足量硫酸銅溶液反應(yīng)后過濾，還有黑色粉末存在；
根據(jù)猜想①和猜想②，即黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵（Fe₃O₄）組成和黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵（FeO）組成可確定猜想③，故答案：鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵；
【實(shí)驗(yàn)探究】四氧化三鐵能被磁鐵吸引，故答案：用磁鐵吸引；黑色粉末部分被吸引．
【反思評(píng)價(jià)】如果猜想③正確，方案②和方案③中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都一定會(huì)出現(xiàn)，故答案為：一定．
【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：CO+3Fe₂O₃

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題對(duì)鐵的冶煉原理進(jìn)行了拓展，以信息題的形式考查了同學(xué)們的應(yīng)用知識(shí)的能力．