Question

某活動小組根據(jù)如圖所示進行模擬煉鐵的實驗，并對產(chǎn)物的成分進行探究．

（1）黑色粉末A是一種　　（填“純凈物”或“混合物”）．

（2）一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)時，先通一氧化碳后高溫加熱的目的是　　．

（3）寫出反應(yīng)②的化學方程式　　．

【提出問題】

黑色粉末A可能是什么呢？

【查閱資料】

①鐵的氧化物都能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，但只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引；

②氧化鐵為紅色固體，氧化亞鐵、四氧化三鐵都為黑色；

③氯化鐵常溫下能與鐵反應(yīng)：Fe+2FeCl₃═3FeCl₂．

【進行猜想】

猜想I：黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵（Fe₃O₄）組成；

猜想Ⅱ：黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵（FeO）組成；

猜想Ⅲ：黑色粉末A由　　組成．

【實驗探究】

老師只提供了以下試劑、用品及儀器：FeCl₃溶液、稀鹽酸、磁鐵、玻片、試管．請你認真分析后完成下表的空格：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
取適量的黑色粉末于玻片上，用磁鐵吸引．		猜想Ⅲ正確
取吸在磁鐵表面上的黑色粉末于試管中， 　　．	黑色固體部分溶解， 溶液變淺綠色

Answer 1

分析：

（1）根據(jù)流程圖中可以知道，和硫酸銅反應(yīng)后剩余了黑色粉末，所以可以知道黑色粉末為混合物，可以據(jù)此解答該題； （2）一氧化碳具有可燃性，混有了空氣加熱后容易爆炸，所以應(yīng)該先通入一氧化碳，然后再加熱，可以據(jù)此解答該題； （3）根據(jù)題意可以知道反應(yīng)②為鐵和硫酸銅的反應(yīng)，該反應(yīng)生成了銅和硫酸亞鐵，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學方程式； 【進行猜想】根據(jù)猜想Ⅰ和猜想Ⅱ結(jié)合題給的信息可以猜測黑色粉末為鐵粉、四氧化三鐵和氧化亞鐵，可以據(jù)此解答； 【實驗探究】根據(jù)實驗現(xiàn)象或結(jié)論結(jié)合題給的信息來完成解答．

解答：

解：（1）根據(jù)流程圖中可以知道，和硫酸銅反應(yīng)后剩余了黑色粉末，所以可以知道黑色粉末為混合物； （2）一氧化碳具有可燃性，混有了空氣加熱后容易爆炸，所以應(yīng)該先通入一氧化碳，然后再加熱； （3）根據(jù)題意可以知道反應(yīng)②為鐵和硫酸銅的反應(yīng)，該反應(yīng)生成了銅和硫酸亞鐵，該反應(yīng)的化學方程式為：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu； 【進行猜想】根據(jù)猜想Ⅰ和猜想Ⅱ結(jié)合題給的信息可以猜測黑色粉末為鐵粉、四氧化三鐵和氧化亞鐵； 【實驗探究】根據(jù)題給的信息可以知道，四氧化三鐵和鐵粉可以被磁鐵吸引，而氧化亞鐵不能被吸引，所以實驗操作中發(fā)現(xiàn)部分被吸引，則可以判斷在黑色粉末A中含有氧化亞鐵； 鐵可以和氯化鐵溶液反應(yīng)，而四氧化三鐵不能反應(yīng)，所以取吸在磁鐵表面上的黑色粉末于試管中，然后向其中加入足量的氯化鐵溶液，若觀察的黑色粉末消失，且溶液變?yōu)闇\綠色，則說明被吸引的黑色粉末為鐵粉和四氧化三鐵，同時可以證明猜想Ⅲ是正確的． 故答案為：（1）混合物； （2）讓一氧化碳排出裝置內(nèi)的空氣，以防高溫加熱時發(fā)生爆炸； （3）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu； 猜想Ⅲ：鐵粉、四氧化三鐵和氧化亞鐵； 【實驗探究】 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 取適量的黑色粉末于玻片上，用磁鐵吸引． 黑色固體部分被吸引 猜想Ⅲ正確 取吸在磁鐵表面上的黑色粉末于試管中， 加足量的氯化鐵溶液． 黑色固體部分溶解， 溶液變淺綠色