Question

【题目】做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小明同学有两个疑惑不解的问题，于是他进行了以下探究活动，请你一同参与．

（问题）铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？

（查阅资料）（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3)

（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．

（实验探究）将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 ______ 溶液，观察到的现象是 ______，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．

（问题）铁燃烧的产物为什么不是 Fe2O3呢？

（查阅资料）

（1）Fe3O4和Fe2O3分解温度、铁的熔点见表：

	Fe3O4	Fe2O3	铁
分解温度/℃	1538	1400
熔点/℃			1535

（2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4

（理论探讨）根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 ______ 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4．

（拓展研究）

（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须 ______．

（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式 ______．

（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色______，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．

Answer 1

【答案】稀盐酸 产生气泡 1400℃-1538℃ 在集气瓶底部铺一层细沙，或加入适量的水 6Fe2O34Fe3O4+O2 由黑色变成红棕色

【解析】

铁能与稀盐酸反应生成气体，也能与硫酸铜反应，置换出红色的铜，来鉴别黑色物质中是否含有铁；再根据实验条件，控制温度，以制取四氧化三铁；最后，在集气瓶底部放少量的水或沙子，就能防止热的固体溅落炸裂集气瓶；如果包装盒破损进气，空气中的氧气就把氧化亚铁氧化，黑色就变成红棕色氧化铁。

[实验探究]要想证明，铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁，可以将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入稀盐酸，如果出现冒气泡现象，就证明黑色物质中还含有铁.
[理论探讨]根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点，首先铁需要在融化状态下反应，所以应该是高于1535℃，其次是要防止四氧化三铁分解，所以温度应该是低于1538℃，所以应该控制温度在l535℃～l538℃，这时Fe2O3的分解温度低，已经分解了，铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4。
[拓展延伸]（1）在集气瓶底部放少量的水或沙子，就能防止热的固体溅落炸裂集气瓶；

（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，反应的化学方程式为

。

（3）如果包装盒破损进气，空气中的氧气就把氧化亚铁氧化，黑色就变成红棕色氧化铁。