Question

【題目】某活動小組根據如圖所示進行模擬煉鐵的實驗，并對產物的成分進行探究．

[提出問題]黑色粉末A可能是什么呢？

[進行猜想]

（1）小明認為黑色粉末A全部是鐵粉．

（2）小華認為小明的猜想是錯誤的，理由是______．

（3）小華提出了猜想①和猜想②，請結合所學知識補充余下的一個猜想．

[查閱資料]鐵的氧化物都能與稀鹽酸，稀硫酸反應，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．

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：______．

[實驗探究]

方案	實驗操作	可能的現象	結論
I	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
II	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
III	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
IV	______	______	猜想③正確

[反思評價]小娟認為方案II和方案III中得出的結論都不正確，其理由是______．

[得出結論]在高溫下，一氧化碳和氧化鐵可生成鐵或氧化亞鐵或四氧化三鐵．請寫出只生成氧化亞鐵的方程式______．

Answer 1

【答案】氧化亞鐵（FeO）或者四氧化三鐵（Fe3O4）也是黑色固體（加入足量的硫酸銅溶液后，仍然有黑色粉末存在） 黑色粉末A由鐵粉、四氧化三鐵（Fe3O4）和氧化亞鐵（FeO）組成 取適量黑色粉末B用磁鐵吸引 黑色固體部分被吸引 若有四氧化三鐵（Fe3O4）存在，現象相同（或者不能證明沒有四氧化三鐵（Fe3O4），合理即可） CO+Fe2O32FeO+CO2

【解析】

進行猜想：

（2）根據“查閱資料”可知，除去鐵粉是黑色的以外，氧化亞鐵或者四氧化三鐵都是黑色固體（或鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，加入足量的硫酸銅溶液后，仍然有黑色粉末存在），所以不能說明A一定是鐵；

（3）根據猜想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是黑色粉末A由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成；

實驗探究：

由于猜想③是需要證明三種物質的存在，所以取適量黑色粉末B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，就能說明該物質中存在氧化亞鐵和四氧化三鐵，鐵能與硫酸銅反應生成單質的銅，黑色粉末A與足量的硫酸銅溶液反應的生成物中含有紅色固體可知，混合物中還含有單質的鐵。實驗操作是取適量黑色粉末B用磁鐵吸引，若黑色固體部分被吸引，猜想③正確；

反思評價：

根據“查閱資料”可知，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，有四氧化三鐵（Fe3O4）存在，現象相同，所以方案II和方案III中得出的結論都不正確；

得出結論：

一氧化碳能奪取金屬氧化物中的氧元素，生成二氧化碳；生成氧化亞鐵的反應方程式為：CO+Fe2O32FeO+CO2。