Question

【題目】如圖1是某化學(xué)課外活動小組設(shè)計的探究工業(yè)煉鐵原理實驗，其中A裝置的作用是二氧化碳和炭粉在高溫下轉(zhuǎn)化為一氧化碳．回答下列問題：

（1）寫出裝置A玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：；
（2）整套裝置還有一個明顯的不足之處是： ．
（3）B中得到的黑色產(chǎn)物W，該活動小組同學(xué)根據(jù)圖2對產(chǎn)物W的成分進行探究．
【提出問題】黑色粉末W可能是什么呢？
【查閱資料】
①鐵的氧化物有氧化鐵，氧化亞鐵和四氧化三鐵等，其中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色．
②鐵的氧化物中四氧化三鐵有磁性，能被磁鐵吸引．
③鐵的氧化物都難溶于水，卻都能與稀鹽酸反應(yīng)而被溶解．
④鐵的氧化物通常情況下不與CuSO4溶液反應(yīng)．
【進行猜想】
①甲同學(xué)認為黑色粉末W全部是鐵粉．請寫出生成鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式 ． 該反應(yīng)利用了CO的性．
②乙同學(xué)認為甲同學(xué)的猜想是錯誤的，理由是 ．
③丙同學(xué)認為黑色粉末W中不含F(xiàn)e2O3 ， 理由是 ． 丙同學(xué)提出如下猜想，請你結(jié)合所學(xué)知識幫他補充完整．
猜想1：黑色粉末W由鐵粉和四氧化三鐵（Fe2O3）組成；
猜想2：黑色粉末W由鐵粉和氧化亞鐵（FeO）組成；
猜想3：黑色粉末W由 ．
【實驗探究】

方案	實驗操作	可能的現(xiàn)象	結(jié)論
①	取適量黑色粉末W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W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R用加入足量稀鹽酸	黑色粉末全部溶解	猜想3正確
④	取適量黑色粉末R用磁鐵吸引		猜想3正確

【得出結(jié)論】在高溫下一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)可生成鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵．
【反思提高】
丁同學(xué)認為方案②和方案③中得出的結(jié)論不正確，其理由是 ．
查閱資料知道：
Fe3O4溶于稀鹽酸生成FeCl3、FeCl2和水，其反應(yīng)方程式可表示為
Fe3O4也能溶于稀硝酸（HNO3），反應(yīng)生成Fe（NO3）3、NO和水，試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO2+C 2CO
（2）缺少尾氣處理裝置
（3）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；還原；黑色粉末W與足量的硫酸銅溶液反應(yīng)后仍有黑色固體存在；氧化鐵是紅棕色的固體；鐵粉、四氧化三鐵（Fe3O4）、氧化亞鐵（FeO）組成；黑色固體部分被吸引；若有四氧化三鐵（Fe3O4）存在，現(xiàn)象相同（或者不能證明有沒有四氧化三鐵（Fe3O4），合理即可）；Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O；3Fe3O4+28HNO3=9Fe（NO3）3+NO+14H2O
【解析】解：（1）二氧化碳和碳在高溫下生成一氧化碳，化學(xué)方程式為CO2+C 2CO；故填：CO2+C 2CO；（2）一氧化碳有毒，會污染空氣，所以應(yīng)該將其燃燒，轉(zhuǎn)化為二氧化碳．故填：缺少尾氣處理裝置；（3）①在高溫的條件下，一氧化碳將氧化鐵還原為鐵，同時生成二氧化碳，其中一氧化碳充當(dāng)還原劑；故填：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；還原；②黑色粉末W與足量的硫酸銅溶液反應(yīng)后仍有黑色固體存在，說明其中含有鐵的氧化物，故填：黑色粉末W與足量的硫酸銅溶液反應(yīng)后仍有黑色固體存在；③氧化鐵是一種紅棕色固體，而M是黑色的，所以不含氧化鐵，故填：氧化鐵是紅棕色的固體；黑色粉末W由鐵粉、四氧化三鐵（Fe3O4）、氧化亞鐵（FeO）組成；故填：鐵粉、四氧化三鐵（Fe3O4）、氧化亞鐵（FeO）組成；由于猜想③是需要證明三種物質(zhì)的存在，所以取適量黑色粉末R用磁鐵吸引由于四氧化三鐵能被磁鐵吸引，所以只要黑色粉末部分被吸引，就說明該物質(zhì)中存在氧化亞鐵和四氧化三鐵，結(jié)合固體R的成分中含有紅色固體銅的形成過程可知混合物中還含有單質(zhì)的鐵，是因為鐵能與硫酸銅反應(yīng)生成單質(zhì)的銅．故填：黑色固體部分被吸引；【反思提高】四氧化三鐵也能被磁鐵吸引，四氧化三鐵也能和稀鹽酸反應(yīng)，所以方案②和方案③中得出的結(jié)論都不正確；故填：若有四氧化三鐵（Fe3O4）存在，現(xiàn)象相同（或者不能證明有沒有四氧化三鐵（Fe3O4），合理即可）；
Fe3O4溶于稀鹽酸生成FeCl3、FeCl2和水，其反應(yīng)方程式可表示為Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O；故填：Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O；Fe3O4也能溶于稀硝酸（HNO3），反應(yīng)生成Fe（NO3）3、NO和水，方程式為：3Fe3O4+28HNO3=9Fe（NO3）3+NO+14H2O；故填：3Fe3O4+28HNO3=9Fe（NO3）3+NO+14H2O．
【考點精析】認真審題，首先需要了解鐵的冶煉(鐵冶煉的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣；常見的鐵礦石有磁鐵礦（主要成分是Fe3O4 ）、赤鐵礦（主要成分是Fe2O3 ）)，還要掌握書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式(注意：a、配平 b、條件 c、箭號)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵．