Question

（2012?中山二模）三位同學(xué)用圖所示裝置做一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)幫他們寫出一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式

Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂

．當(dāng)觀察到玻璃管A中的粉末由紅色逐漸變?yōu)楹谏珪r(shí)，停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，冷卻到室溫，停止通氣，同時(shí)觀察到澄清的石灰水變渾濁．
小明認(rèn)為：依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵．
小紅認(rèn)為：僅從上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵，她增加了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用磁鐵靠近生成的黑色固體，看到有黑色固體被磁鐵吸引．于是得出生成的黑色固體為金屬鐵的結(jié)論．
小光通過(guò)查詢有關(guān)資料得知：
（1）一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下可能會(huì)生成四氧化三鐵這種物質(zhì)．
（2）四氧化三鐵為黑色固體，有強(qiáng)磁性，也能夠被磁鐵吸引．
因此，小光認(rèn)為小明和小紅的結(jié)論都不能成立，你是否同意他的說(shuō)法？

同意

，請(qǐng)具體說(shuō)明你的理由

根據(jù)資料可知：一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下可能會(huì)生成四氧化三鐵，F(xiàn)e₃O₄也是黑色固體且能被磁鐵吸引

．
小光想通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)生成的黑色固體是否含有金屬鐵．請(qǐng)你幫他完成實(shí)驗(yàn)并填寫下表．

實(shí) 驗(yàn) 步 驟	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象	實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 論
取少量黑色固體于試管中，向其中滴加適量稀鹽酸	① 若產(chǎn)生氣泡 ②若沒(méi)有氣泡產(chǎn)生	①則黑色固體中含金屬鐵 ② 則黑色固體中不含金屬鐵

（3）除上述方案，小光還想出了另外一種方案，他把少量黑色固體放入盛有硫酸銅溶液的試管中，通過(guò)觀察

是否有紅色固體生成

，來(lái)判斷黑色固體中是否含有金屬鐵；請(qǐng)幫小光寫出鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

CuSO₄+Fe═FeSO₄+Cu

．

Answer 1

分析：根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的反應(yīng)原理書寫方程式；
（2）由題意可知：“四氧化三鐵為黑色固體，有強(qiáng)磁性，能夠被磁鐵吸引”，所以只根據(jù)此現(xiàn)象，不能確定生成物；并根據(jù)鐵能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；
（3）根據(jù)鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象和原理分析解答．

解答：解：一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，方程式是：Fe₂O₃+3CO 

高溫  .

 2 Fe+3CO₂；
（2）由題意“生成黑色固體”，而資料中的：一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下可能會(huì)生成四氧化三鐵，且四氧化三鐵也是黑色的固體，有強(qiáng)磁性，能夠被磁鐵吸引；所以只根據(jù)此現(xiàn)象：有黑色固體被磁鐵吸引，不能確定生成物；故小光認(rèn)為小明和小紅的結(jié)論都不能成立，具體理由為：根據(jù)資料可知：一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下可能會(huì)生成四氧化三鐵，F(xiàn)e₃O₄也是黑色固體且能被磁鐵吸引；
鐵與稀硫酸反應(yīng)可產(chǎn)生氣體---氫氣，所以，可取少量黑色固體于試管中，向其中滴加稀硫酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生；如果有氣泡產(chǎn)生，則黑色固體為鐵；若沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，則黑色固體中不含金屬鐵；
（3）除上述方案，還可以采取另一種實(shí)驗(yàn)方案，所用的試劑是硫酸銅溶液，鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵；所以，可通過(guò)觀察是否有紅色固體生成，判斷黑色固體中是否含金屬鐵；
故答案為：
Fe₂O₃+3CO 

高溫  .

 2 Fe+3CO₂；
（2）同意；  Fe₃O₄也是黑色固體且能被磁鐵吸引；

實(shí) 驗(yàn) 步 驟	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象	實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 論
取少量黑色固體于試管中，向其中滴加適量稀鹽酸	①若產(chǎn)生氣泡 ②若沒(méi)有氣泡產(chǎn)生	①則黑色固體中含金屬鐵 ②則黑色固體中不含金屬鐵

（3）是否有紅色固體生成；  CuSO₄+Fe═FeSO₄+Cu．

點(diǎn)評(píng)：掌握一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式；鐵的化學(xué)性質(zhì)：與酸反應(yīng)生成氣體，與硫酸銅反應(yīng)生成紅色的銅；結(jié)合現(xiàn)象推測(cè)結(jié)論（反應(yīng)本質(zhì)），即可順利解答．