某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究。
【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【进行猜想】(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。实验过程中采取了过滤,该操作中用到的玻璃仪器有烧杯, 和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是 。
(2)小华认为小明的猜想是错误的,理由是 。
(3)小华提出了猜想①和猜想②,请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①;黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成
猜想②;黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成;
猜想③; 。
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸,稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【实验探究】
方案 | 实验操作 | 可能的现象 | 结论 |
① | 取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 | 黑色粉末全部被吸引 | 猜想①正确 |
② | 取适量黑色粉末A 用磁铁吸引 | 黑色粉末部分被吸引 | 猜想②正确 |
③ | 取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸 | 黑色粉末全部溶解 | 猜想②正确 |
④ | 猜想③正确 |
【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确,其理由是 。
【得出结论】在高温下,一氧化碳和氧化铁反应可生成铁,氧化亚铁,四氧化三铁。请写出只生成氧化亚铁的方程式 。
(1)烧杯、漏斗 引流
(2)加入足量的硫酸铜溶液后过滤,还有黑色粉末存在
猜想③;黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成
【实验探究】
取适量黑色粉末B用磁铁吸引 | 黑色粉末部分被吸引 |
【反思评价】含有四氧化三铁时,也发生同样的现象
【得出结论】CO+Fe2O32FeO+CO2
题目分析:(1)过滤用到的仪器除已列外,还有烧杯、漏斗,玻璃棒的作用是引流。
(2)在加入足量硫酸铜溶液的情况下,仍有黑色固体剩余,说明A中除铁外,还含有不能与硫酸铜反应的物质,所以小明的假设错误。
猜想③;黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成。
【实验探究】
将黑色粉末B用磁铁吸引,由于四氧化三铁能被磁铁吸引,而氧化亚铁不能被吸引,故看到黑色粉末部分被吸引时,证明四氧化三铁与氧化亚铁都存在。与硫酸铜溶液反应前的黑色粉末A的成分则为铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁,从而猜想③成立。
【反思评价】根据方案②和③的现象,不一定能得出黑色粉末A由铁与氧化亚铁构成,因为当含有四氧化三铁、氧化亚铁及铁粉时,也发生同样的现象。
【得出结论】根据题意可知:反应物为一氧化碳与氧化铁,生成物为氧化亚铁和二氧化碳,反应条件为高温,据此写出化学方程式如下:CO+Fe2O32FeO+CO2