Question

鐵是日常生活中最常見的金屬，某班同學在學習鐵的知識時，有下列問題：
問題1：鐵為何稱為黑色金屬？
問題2：CuO在高溫下可分解為Cu₂O和O₂，F(xiàn)e₂O₃在高溫下可分解為FeO和O₂嗎？
（1）對于問題1，同學們上網(wǎng)查尋，有兩種解釋：
A、因為在鐵表面上有黑色的鐵的氧化物，所以叫黑色金屬．
B、因為鐵的粉末為黑色，鐵的氧化物也均為黑色，所以叫黑色金屬．
①你認為正確的說法是

 

．
②若有一黑色粉末，你如何鑒別是鐵粉，還是Fe₃O₄粉末．

 

③若有一黑色粉末，為鐵和四氧化三鐵的混合物，你如何證明其中有Fe₃O₄（只要求簡述實驗方法）

 

（2）對于問題2，同學們準備實驗探究，他們設(shè)想了兩種方法：
A：將三氧化二鐵高溫灼燒，看灼燒前后顏色是否變化．
B：將三氧化二鐵高溫灼燒，看灼燒前后質(zhì)量是否變化．
①實驗中應(yīng)將Fe₂O₃放在

 

（填儀器名稱）中灼燒．
②方法A中，如果高溫灼燒后顏色由

 

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，說明Fe₂O₃確實發(fā)生了變化．能說明生成的一定為FeO嗎？

 

，理由是

 

．
③方法B中，如果發(fā)生了預(yù)期的反應(yīng)，固體高溫灼燒前后質(zhì)量比應(yīng)為

 

，但是，實驗結(jié)果固體灼燒前后質(zhì)量比為30：29，則高溫灼燒后生成物是

 

．
④比較兩種方法，你認為較好的方法是

 

．

Answer 1

考點：鐵的化學性質(zhì),銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：元素及其化合物

分析：（1）鐵是在高溫下煉制成，高溫下會和空氣中的氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵或氧化亞鐵，顏色都是黑色氧化物，氧化鐵是紅色氧化物，常溫下緩慢氧化或電話腐蝕生成得到；氧化鐵為紅色，四氧化三鐵為黑色，四氧化三鐵為磁性氧化物，能吸引鐵，黑色粉末為鐵和四氧化三鐵的混合物．定性證明其中含有Fe₃O₄的方法是利用四氧化三鐵具有磁性或與酸反應(yīng)是否生成氣體分析設(shè)計；
③根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)及反應(yīng)前后固體的質(zhì)量來分析；
（2）①Fe₂O₃固體灼燒應(yīng)在坩堝中進行；
②將三氧化二鐵高溫灼燒，F(xiàn)e₂O₃確實發(fā)生了變化，依據(jù)氧化物顏色變化分析，氧化鐵被還原生成產(chǎn)物可能為黑色氧化亞鐵或四氧化三鐵；
③依據(jù)分解生成氧化亞鐵、四氧化三鐵反應(yīng)前后質(zhì)量不好分析計算；
④B方案能通過定量計算分析判斷生成物，A方案固體顏色變化不容易觀察和判斷．

解答： 解：（1）①因氧化鐵為紅色，四氧化三鐵為黑色，則B的說法不正確，即A說法正確，
②又四氧化三鐵為磁性氧化物，能吸引鐵，則利用一小塊鐵片靠近黑色粉末，粉末被吸在鐵片上，證明有四氧化三鐵，或取黑色粉末少許于試管中，加適量稀鹽酸或稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生的原黑色粉末為鐵，若無氣泡產(chǎn)生則原粉末為Fe₃O₄；
故答案為：A；用一小塊鐵片靠近黑色粉末，粉末被吸在鐵片上，證明有四氧化三鐵或取黑色粉末少許于試管中，加適量稀鹽酸或稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生的原黑色粉末為鐵，若無氣泡產(chǎn)生則原粉末為Fe₃O₄；
③若有一黑色粉末，為鐵和四氧化三鐵的混合物，證明其中有Fe₃O₄，用干燥的氫氣與黑色粉末加熱反應(yīng)，用無水硫酸銅檢測有水產(chǎn)生或用純凈的一氧化碳與與黑色粉末加熱反應(yīng)，用澄清石灰水檢測有二氧化碳產(chǎn)生；
故答案為：用干燥的氫氣與黑色粉末加熱反應(yīng)，用無水硫酸銅檢測有水產(chǎn)生或用純凈的一氧化碳與與黑色粉末加熱反應(yīng)，用澄清石灰水檢測有二氧化碳產(chǎn)生；
（2）①Fe₂O₃固體灼燒應(yīng)在坩堝中進行，故答案為：坩堝；
②將三氧化二鐵高溫灼燒，F(xiàn)e₂O₃確實發(fā)生了變化，依據(jù)氧化物顏色變化分析，氧化鐵被還原生成產(chǎn)物可能為黑色氧化亞鐵或四氧化三鐵，顏色從紅棕色變化為黑色，不能說明生成的一定為FeO，
故答案為：紅棕色；黑色；不能；也可能為Fe₃O₄；
③若發(fā)生與其反應(yīng)，發(fā)生2Fe₂O₃

高溫  .

4FeO+O₂↑，灼燒前后的質(zhì)量之比為10：9，發(fā)生6Fe₂O₃

高溫  .

4Fe₃O₄+O₂↑，灼燒前后的質(zhì)量之比是30：29，髙溫灼燒后生成的固體物質(zhì)是四氧化三鐵，即發(fā)生反應(yīng)最后的分解產(chǎn)物是Fe₃O₄，
故答案為：

10

9

；Fe₃O₄；
④B方案能通過定量計算分析判斷生成物，A方案固體顏色變化不容易觀察和判斷，故答案為：B．

點評：本題考查了鐵及其化合物性質(zhì)分析判斷，物質(zhì)組成的實驗驗證，注意物質(zhì)性質(zhì)應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．