Question

12．三位同學用如圖所示裝置做一氧化碳還原氧化鐵的實驗．當觀察到玻璃管A中的粉末由紅棕色逐漸變?yōu)楹谏珪r，停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，冷卻到室溫，停止通氣，同時觀察到B中澄清的石灰水變渾濁．

小明認為：依據(jù)上述實驗現(xiàn)象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵．
小紅認為：僅從上述實驗現(xiàn)象，不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵，她增加了一個實驗：
用磁鐵靠近生成的黑色固體，看到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論．
小光通過查詢有關資料得知：
（1）一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下，可發(fā)生如下反應：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）四氧化三鐵（Fe₃O₄）為黑色固體，有強磁性，能夠被磁鐵吸引． 因此，小光認為小明和小紅的結論都不能成立，你是否同意他的說法？同意．請具體說明理由：根據(jù)資料可知，生成的Fe₃O₄也是黑色固體且能被磁鐵吸引，同時生成的CO₂也能使澄清石灰水變渾濁
小光欲通過實驗檢驗生成的黑色固體是否含有金屬鐵．請你幫他設計實驗并填寫下表．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論

除上述方案，還可以采取另一種實驗方案，所用的試劑是硫酸銅溶液，將該試劑與黑色固體混合，通過觀察是否有紅色固體生成，判斷黑色固體中是否含金屬鐵．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學反應的原理以及化學方程式的書寫方法來分析；
（2）可以結合鐵能與稀硫酸反應產(chǎn)生氣泡；或用于硫酸銅溶液反應的性質，進行進一步實驗．

解答 解：（1）在高溫的條件下，一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳；故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）由題意“生成黑色固體”，而資料中的：四氧化三鐵也是黑色的固體，有強磁性，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；故小光認為小明和小紅的結論都不能成立，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；若沒有氣泡產(chǎn)生，則黑色固體中不含金屬鐵．
除上述方案，還可以采取另一種實驗方案，所用的試劑是硫酸銅溶液，將該試劑與黑色固體混合，通過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：同意；根據(jù)資料可知，生成的Fe₃O₄也是黑色固體且能被磁鐵吸引，同時生成的CO₂也能使澄清石灰水變渾濁；

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

硫酸銅溶液；是否有紅色固體生成．

點評 掌握一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式；掌握鐵的化學性質：與酸反應生成氣體，與硫酸銅反應生成紅色的銅；結合現(xiàn)象推測結論（反應本質）．．