Question

某活动小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物的成分进行探究．
[提出问题]黑色粉末A可能是什么呢？
[进行猜想]
（1）小明认为黑色粉末A全部是铁粉．
（2）小华认为小明的猜想是错误的，理由是

氧化亚铁（FeO）或者四氧化三铁（Fe₃O₄）也是黑色固体

．
（3）小华提出了猜想①和猜想②，请结合所学知识补充余下的一个猜想．
[查阅资料]铁的氧化物都能与稀盐酸，稀硫酸反应，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色，并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引．
猜想①：黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe₃O₄）组成；
猜想②：黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成；
猜想③：

黑色粉末A由铁粉、四氧化三铁（Fe₃O₄）和氧化亚铁（FeO）组成

．
[实验探究]

方案	实验操作	可能的现象	结论
I	取适量黑色粉末A 用磁铁吸引	黑色粉末全部被吸引	猜想①正确
II	取适量黑色粉末A 用磁铁吸引	黑色粉末部分被吸引	猜想②正确
III	取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸	黑色粉末全部溶解	猜想②正确
IV	取适量黑色粉末B用磁铁吸引	黑色固体部分被吸引	猜想③正确

[反思评价]小娟认为方案II和方案III中得出的结论都不正确，其理由是

若有四氧化三铁（Fe₃O₄）存在，现象相同（或者不能证明没有四氧化三铁（Fe₃O₄），合理即可）

．
[得出结论]在高温下，一氧化碳和氧化铁可生成铁或氧化亚铁或四氧化三铁．请写出只生成氧化亚铁的方程式

CO+Fe₂O₃

高温  .

2FeO+CO₂

．

Answer 1

分析：【进行猜想】（2）依据铁的氧化物中也有黑色的固体进行解答．
猜想③则要依据和结合猜想①②进行分析解答；
【实验探究】运用题中信息结合③的假设对相关的问题进行设计即可．
【反思评价】运用四氧化三铁能被磁铁吸引且也是黑色的知识进行解答
【得出结论】根据题中信息一氧化碳与氧化铁反应可生成氧化亚铁和二氧化碳进行解答．

解答：解：【进行猜想】（2）因为除去铁粉是黑色的以外氧化亚铁或者四氧化三铁都是黑色固体，所以不能说明A一定是铁；
（3）根据猜想①和猜想②，即黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁（Fe₃O₄）组成和黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁（FeO）组成可确定猜想③是黑色粉末A由铁粉、氧化亚铁和四氧化三铁组成；
【实验探究】由于猜想三是需要证明三种物质的存在，所以取适量黑色粉末B用磁铁吸引由于四氧化三铁能被磁铁吸引，所以只要黑色粉末部分被吸引，就说明该物质中存在氧化亚铁和四氧化三铁，结合固体B的成分中含有红色固体铜的形成过程可知混合物中还含有单质的铁，是因为铁能与硫酸铜反应生成单质的铜．
【反思评价】四氧化三铁也能被磁铁吸引，四氧化三铁也能和稀盐酸反应，所以方案II和方案III中得出的结论都不正确；
【得出结论】一氧化碳能夺取金属氧化物中的氧元素，生成二氧化碳；生成氧化亚铁的反应方程式为CO+Fe₂O₃

高温  .

2FeO+CO₂；
故答案为：（2）氧化亚铁（FeO）或者四氧化三铁（Fe₃O₄）也是黑色固体；
猜想③：黑色粉末A由铁粉、四氧化三铁（Fe₃O₄）和氧化亚铁（FeO）组成；
[实验探究]取适量黑色粉末B用磁铁吸引；黑色固体部分被吸引；
[反思评价]若有四氧化三铁（Fe₃O₄）存在，现象相同（或者不能证明没有四氧化三铁（Fe₃O₄），合理即可）
[得出结论]CO+Fe₂O₃

高温  .

2FeO+CO₂；

点评：此题是对学生实验结论和实验步骤反推实验现象的方法的考查，知道常见的黑色固体，并熟记它们的性质，以及学会根据查阅资料的信息做题的方法，是解题的关键所在．