我國是一個鋼鐵大國,鋼鐵產(chǎn)量為世界第一.某化學實驗小組的同學用下面的裝置在實驗室中模擬煉鐵.請你和他們一起完成相關(guān)探究.
(1)操作順序是實驗成敗的關(guān)鍵,對于該實驗,應(yīng)
.(填“先通入一氧化碳”或“先點燃酒精燈”)
(2)反應(yīng)中可觀察到粗玻璃管內(nèi)的固體逐漸由
色變成
色,寫出該反應(yīng)的化學方程式
.
(3)產(chǎn)物的檢驗:
①初步檢驗:甲同學想對反應(yīng)后的產(chǎn)物進行初步檢驗,請你幫他想出一個物理方法:
.
②進一步驗證:乙同學想用化學方法對產(chǎn)物進一步驗證,他將反應(yīng)后的黑色粉末加入足量的硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)只有部分變紅.請寫出生成紅色物質(zhì)的化學方程式:
.
(4)質(zhì)疑與探究:
①乙同學對產(chǎn)物的成分產(chǎn)生了質(zhì)疑,查閱相關(guān)資料之后得知,一氧化碳還原氧化鐵是一個逐漸的過程.
首先是Fe
2O
3被還原為Fe
3O
4:3Fe
2O
3+CO
2Fe
3O
4+CO
2.
然后是Fe
3O
4被還原為FeO:
+
+
.
最后是FeO被還原為Fe:FeO+CO
Fe+CO
2②通過以上分析,甲乙兩位同學對反應(yīng)后黑色固體的成分進行了猜想:
已知:FeO、Fe
3O
4均為黑色,且Fe
3O
4有磁性.FeO、Fe
3O
4都不與硫酸銅溶液反應(yīng).
猜想一:Fe與Fe
3O
4;猜想二:Fe與FeO;猜想三:Fe與Fe
3O
4和FeO.
③為了對產(chǎn)物固體成分進行更客觀的分析.甲乙同學將所做實驗整理如下:
實驗內(nèi)容 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論 |
將反應(yīng)后得到的黑色粉末用磁鐵吸引 |
|
猜想一成立 |
將反應(yīng)后得到的黑色粉末加入足量的硫酸銅溶液中 |
|
猜想一成立 |
④實驗反思:為了提高鐵的產(chǎn)率,應(yīng)適當
(填“降低”或“提高”)反應(yīng)溫度.