Question

一位學生對鐵與氧化鐵反應后的產(chǎn)物進行探究。

(1)提出假設

假設1：產(chǎn)物為FeO；

假設2： 。

(2)查閱資料

該學生通過查閱資料得知：在鐵的三種氧化物中，四氧化三鐵最穩(wěn)定，氧化亞鐵最不穩(wěn)定，常溫下極易被氧氣氧化成氧化鐵(顏色由黑色變成紅色)。

通過查閱資料可以得出的初步結(jié)論為 。

(3)進行實驗

該學生設計了如下裝置進行鐵與氧化鐵反應的實驗。請你幫助他將實驗步驟補充完整。

①按如圖裝置連接好儀器(暫不裝入藥品)， 。

②稱取1 g還原性鐵粉和5 g氧化鐵粉末，混合均勻后平攤在玻璃管中部。

③松開兩個彈簧夾， ，即可夾上彈簧夾a，并開始加熱藥品。

④大約4分鐘左右，棕色粉末全部變黑；再夾上彈簧夾b，然后停止加熱，等到玻璃管冷卻至室溫，倒出黑色粉末。

(4)現(xiàn)提供如下藥品，驗證實驗得到的黑色粉末的成分。磁鐵、稀鹽酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、試管、膠頭滴管。

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結(jié)論

 

(5)實驗結(jié)論：鐵與氧化鐵反應的化學方程式為 。

 

Answer 1

(1)產(chǎn)物為Fe3O4

(2)Fe與Fe2O3反應的產(chǎn)物為Fe3O4(表述合理即可)

(3)①夾上彈簧夾a，松開彈簧夾b，微熱玻璃管，若導管口有氣泡冒出，停止加熱一段時間后，導管中形成一段水柱，則裝置不漏氣 ③通入純凈干燥的二氧化碳氣體，待玻璃管里的空氣被排完了

(4)

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：用磁鐵靠近黑色粉末	黑色粉末在空氣中不變色，且能被磁鐵全部吸引，說明黑色粉末中沒有FeO
步驟2：取少量黑色粉末，放入試管中，加入稀鹽酸，振蕩使粉末溶解，然后滴入幾滴KSCN溶液	有氣泡冒出，溶液變紅色，說明鐵粉過量，生成物為Fe3O4

(5)Fe＋4Fe2O33Fe3O4

【解析】實驗要在無氧環(huán)境中進行。檢驗Fe3O4時，一是要利用它的磁性排除Fe2O3、FeO的干擾，二是要檢驗＋3價鐵離子的存在，排除鐵的干擾。