Question

6．某活動小組根據(jù)如圖所示進(jìn)行模擬煉鐵的實驗，并對產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究．

【提出問題】黑色粉末A可能是什么呢？
【查閱資料】鐵的氧化物都能與稀鹽酸，稀硫酸反應(yīng)，其中氧化鐵為紅色，其余都為黑色，并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引．
【進(jìn)行猜想】（1）小明認(rèn)為黑色粉末A全部是鐵粉．請寫出鐵粉與CuSO₄溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式．實驗過程中采取了過濾，該操作中用到的玻璃儀器有燒杯和玻璃棒等，其中玻璃棒的作用是引流．
（2）小華認(rèn)為小明的猜想是錯誤的，理由是加入足量的硫酸銅溶液后過濾，還有黑色粉末存在．
（3）小華提出了猜想①和猜想②，請結(jié)合所學(xué)知識補(bǔ)充余下的一個猜想．
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由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成．
【實驗探究】

方案	實驗操作	可能的現(xiàn)象	結(jié)論
一	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
二	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
三	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

【反思評價】小娟認(rèn)為方案二和方案三中得出的結(jié)論都不正確，其理由是含有四氧化三鐵時，也發(fā)生同樣的現(xiàn)象．
【得出結(jié)論】在高溫下，一氧化碳能奪取金屬氧化物中的氧元素，生成二氧化碳；三氧化二鐵可生成鐵，氧化亞鐵，四氧化三鐵．請寫出只生成氧化亞鐵的方程式Fe₂O₃+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeO+CO₂．

Answer 1

分析 【進(jìn)行猜想】（1）根據(jù)過濾時玻璃棒的作用進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)鐵能和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵組成，或黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵組成，或黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成進(jìn)行分析；
【反思評價】根據(jù)實驗現(xiàn)象或?qū)嶒灲Y(jié)論可以進(jìn)行相關(guān)方面的判斷；
【得出結(jié)論】根據(jù)題中的敘述找出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件，依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式．

解答 解：【進(jìn)行猜想】
（1）過濾時玻璃棒的作用是引流，防止藥品濺落在外面；
（2）因為加入足量的硫酸銅溶液后過濾，還有黑色粉末存在，所以黑色粉末A不可能全部是鐵粉，所以小華認(rèn)為小明的猜想是錯誤的，理由是：加入足量的硫酸銅溶液后過濾，還有黑色粉末存在；
（3）黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵組成，或黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵組成，或黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成，所以猜想③：黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵和四氧化三鐵組成；
【反思評價】四氧化三鐵也會與鹽酸反應(yīng)，而使固體溶解，所以小娟認(rèn)為方案②中得出的結(jié)論不正確，其理由是：含有四氧化三鐵時，也發(fā)生同樣的現(xiàn)象；
【得出結(jié)論】一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成氧化亞鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeO+CO₂．
故答案為：【進(jìn)行猜想】
（1）引流；
（2）加入足量的硫酸銅溶液后過濾，還有黑色粉末存在；
（3）黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成；
【反思評價】含有四氧化三鐵時，也發(fā)生同樣的現(xiàn)象；
【得出結(jié)論】Fe₂O₃+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2FeO+CO₂．

點(diǎn)評 化學(xué)實驗現(xiàn)象是化學(xué)實驗最突出、最鮮明的部分，也是進(jìn)行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，有助于提高觀察實驗、進(jìn)行實驗的能力．所以，對化學(xué)實驗不僅要認(rèn)真觀察，還應(yīng)掌握設(shè)計實驗、觀察實驗現(xiàn)象的方法．