Question

【題目】同學(xué)們知道鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能與多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．化學(xué)興趣小組的同學(xué)在課外資料中發(fā)現(xiàn)，鐵和氧化鐵竟然也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．

【提出問題】鐵和氧化鐵反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？
【查閱資料】鐵的氧化物有氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵．其中，只有氧化鐵是紅棕色，其余皆是黑色；只有氧化亞鐵在空氣中會很快被氧化成氧化鐵；只有四氧化三鐵有磁性．另外，二氧化碳不與鐵反應(yīng)，也不與鐵的氧化物反應(yīng)．
（1）【猜想與假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，請你猜想該反應(yīng)的產(chǎn)物：
①只有氧化亞鐵； ②只有四氧化三鐵； ③ ．
（2）【進行實驗】
①按如圖連接好儀器，檢查裝置的氣密性．
②將足量的鐵粉與適量的氧化鐵粉末混合，裝入玻璃管．輕輕打開旋塞，通入干燥、純凈的二氧化碳．過一會兒后，關(guān)閉旋塞．
③點燃酒精噴燈加熱藥品2～3min，粉末全部變黑；此時先將彈簧夾夾在橡皮管上，再停止加熱；等到玻璃管冷卻至室溫，倒出黑色粉末，然后檢驗．
檢驗黑色粉末的操作如下，請你完成其中的空白：

序號	操作及現(xiàn)象	結(jié)論
a	黑色粉末暴露在空氣中不變色，用磁鐵 靠近，能完全被吸引	黑色粉末中一定沒有 猜想錯誤
b	取少量的黑色粉末裝入試管，滴加足量 溶液，出現(xiàn)紅色固體，充分反 應(yīng)后仍殘留黑色固體	黑色粉末中一定含有鐵和 猜想正確

（3）【探究結(jié)論】鐵和氧化鐵會發(fā)生化合反應(yīng)，有關(guān)的化學(xué)方程式是 ．
（4）【反思與評價】
①在實驗操作第（2）步，通入CO2的目的是 ．
②在實驗操作第（3）步，為什么要先夾上彈簧夾后再停止加熱． ．
③實驗中盛水的試管里發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）氧化亞鐵和四氧化三鐵
（2）氧化亞鐵；①③；硫酸銅；四氧化三鐵；②
（3）Fe+4Fe2O3 3Fe3O4
（4）排出玻璃管中的空氣，防止高溫時鐵被空氣中的氧氣氧化；防止試管中的水倒流入玻璃管；CO2+H2O═H2CO3
【解析】【猜想與假設(shè)】
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，該反應(yīng)的產(chǎn)物可能只有氧化亞鐵；可能只有四氧化三鐵； 可能是氧化亞鐵和四氧化三鐵．
故填：氧化亞鐵和四氧化三鐵．
【進行實驗】檢驗黑色粉末的操作如下表所示：

序號	操作及現(xiàn)象	結(jié)論
a	黑色粉末暴露在空氣中不變色，用磁鐵 靠近，能完全被吸引	黑色粉末中一定沒有氧化亞鐵 猜想①③錯誤
b	取少量的黑色粉末裝入試管，滴加足量硫酸銅溶液，出現(xiàn)紅色固體，充分反 應(yīng)后仍殘留黑色固體	黑色粉末中一定含有鐵和四氧化三鐵 猜想②正確

【探究結(jié)論】
鐵和氧化鐵會發(fā)生化合反應(yīng)生成四氧化三鐵，反應(yīng)方程式是：Fe+4Fe2O3 3Fe3O4 ． 故填：Fe+4Fe2O3 3Fe3O4 ．
【反思與評價】
①在實驗操作第（2）步，通入CO2的目的是排出玻璃管中的空氣，防止高溫時鐵被空氣中的氧氣氧化．
故填：排出玻璃管中的空氣，防止高溫時鐵被空氣中的氧氣氧化．
②在實驗操作第（3）步，要先夾上彈簧夾后再停止加熱，這樣能夠防止試管中的水倒流入玻璃管，從而防止炸裂玻璃管．
故填：防止試管中的水倒流入玻璃管．
③實驗中盛水的試管里，二氧化和水反應(yīng)生成碳酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+H2O═H2CO3 ．
故填：CO2+H2O═H2CO3 ．
【考點精析】通過靈活運用金屬材料的選擇依據(jù)和質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用，掌握黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬；①質(zhì)量守恒定律只適用于化學(xué)變化，不適用于物理變化；②不參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量及不是生成物的物質(zhì)質(zhì)量不能計入“總和”中；③要考慮空氣中的物質(zhì)是否參加反應(yīng)或物質(zhì)（如氣體）有無遺漏即可以解答此題．