Question

1．復(fù)習(xí)課上老師重復(fù)鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，如圖．實驗中集氣瓶的底部有少量的水，其作用是防止生成物融化濺落下來，炸裂瓶底．
實驗結(jié)束后某同學(xué)對瓶底的黑色固體產(chǎn)生疑問：這些黑色固體都是四氧化三鐵嗎？同學(xué)們對黑色固體的成分進(jìn)行猜想并設(shè)計實驗進(jìn)行驗證．
猜想一：黑色固體只含四氧化三鐵．
猜想二：黑色固體是四氧化三鐵和鐵的混合物．
經(jīng)過一番討論之后得出如下實驗方案：
甲方案：把黑色固體與木炭粉混合，高溫加熱．
乙方案：把黑色固體研成粉末，在高溫條件下用一氧化碳還原．
經(jīng)過比較，老師肯定了乙方案中“把黑色固體研成粉末”和“用一氧化碳還原”的做法，這樣做法的好處在于促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行且不會有其他固體殘留物；緊接著有同學(xué)提出這兩個實驗方案都不可行，原因是黑色固體中可能含有鐵．
有同學(xué)提出丙方案：四氧化三鐵能被磁鐵吸引，所以把黑色固體研成粉末，用磁鐵吸引．立刻遭到同學(xué)的否定，原因是鐵也能被磁鐵吸引．
查閱資料：四氧化三鐵能夠和鹽酸反應(yīng)，生成的物質(zhì)全部溶于水．
同學(xué)們繼續(xù)研究，得出一致的方案．
丁方案：把黑色固體研成粉末，加入足量稀鹽酸．
進(jìn)行實驗：實驗中發(fā)現(xiàn)向黑色粉末中加入鹽酸后溶液中產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．實驗中還發(fā)現(xiàn)，氣泡停止后繼續(xù)加酸，依然有少量黑色固體且不再減少．有同學(xué)大膽提出這種黑色物質(zhì)是碳，產(chǎn)生這個猜想的原因是鐵絲中含有碳．
實驗結(jié)論：黑色固體是四氧化三鐵、鐵和碳的混合物．
反思評價：鐵在氧氣中燃燒那么劇烈，還會有鐵和碳剩余，可能的原因是氧氣量不足（寫一條）．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的鐵燃燒的生成物、物質(zhì)的性質(zhì)以及實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析解答即可．鐵能與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，而四氧化三鐵不與鹽酸反應(yīng)生成氣體，據(jù)此解答．

解答 解：鐵絲在氧氣中燃燒的實驗中集氣瓶的底部有少量的水，其作用是防止生成物融化濺落下來，炸裂瓶底，故填：防止生成物融化濺落下來，炸裂瓶底．
把黑色固體研成粉末，在高溫條件下用一氧化碳還原能促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行；由于黑色固體中可能含有鐵，而碳或是一氧化碳還原四氧化三鐵都能生成鐵，無法確定是否含有鐵，故填：促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行且不會有其他固體殘留物；黑色固體中可能含有鐵．
由于鐵和四氧化三鐵都能被磁鐵吸引，故使用磁鐵吸引的方法不可以，故填：鐵也能被磁鐵吸引．
查閱資料：四氧化三鐵能夠和鹽酸反應(yīng)，生成的物質(zhì)全部溶于水．
同學(xué)們繼續(xù)研究，得出一致的方案．
把黑色固體研成粉末，加入足量稀鹽酸．實驗中發(fā)現(xiàn)向黑色粉末中加入鹽酸后溶液中產(chǎn)生氣泡，是鐵與鹽酸反應(yīng)生成了氯化亞鐵和氫氣．由于鐵絲中可能含有碳，故猜測可能含有碳，故填：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；鐵絲中含有碳．
鐵在氧氣中燃燒劇烈，還會有鐵和碳剩余，可能是因為氧氣的量不足，故填：氧氣量不足．

點評 本題考查的是鐵絲燃燒產(chǎn)物成分的實驗探究，完成此題，可以依據(jù)已有的知識結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行．