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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(wèn)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(huì)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).
【猜想與假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律,請(qǐng)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氧化亞鐵和四氧化三鐵
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
(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(kāi)旋塞,通入干燥、純凈的二氧化碳.過(guò)一會(huì)兒后,關(guān)閉旋塞.
(3)點(diǎn)燃酒精噴燈加熱藥品2~3min,粉末全部變黑;此時(shí)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(yàn).
(4)檢驗(yàn)黑色粉末的操作如下,請(qǐng)你完成其中的空白:
序號(hào) | 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(méi)有氧化亞鐵 猜想①③錯(cuò)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(huì)發(fā)生化合反應(yīng),有關(guān)的化學(xué)方程式是Fe+4Fe
2O
3高溫_3Fe
3O
4.
【反思與評(píng)價(jià)】
(1)在實(shí)驗(yàn)操作第(2)步,通入CO
2的目的是排出玻璃管中的空氣,防止高溫時(shí)鐵被空氣中的氧氣氧化.
(2)在實(shí)驗(yàn)操作第(3)步,為什么要先夾上彈簧夾后再停止加熱.防止試管中的水倒流入玻璃管.
(3)實(shí)驗(yàn)中盛水的試管里發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO
2+H
2O═H
2CO
3.