Question

鐵是日常生活中最常見的金屬，某班同學在學習鐵的知識時，有下列問題：

問題1：鐵為何稱為黑色金屬？

問題2：CuO在高溫下可分解為 Cu₂O和O₂，F(xiàn)e₂O₃在高溫下可分解為FeO和O₂嗎？

(1)對于問題1，同學們上網(wǎng)查找，有兩種解釋：

A．因為在鐵表面上有黑色的鐵的氧化物，所以叫黑色金屬

B．因為鐵的粉末為黑色，鐵的氧化物也均為黑色，所以叫黑色金屬

①你認為正確的說法是__________。

②若有一黑色粉末，如何鑒別是鐵粉，還是Fe₃O₄？______________________________________。

③若有一黑色粉末，為鐵和四氧化三鐵的混合物，如何證明其中有Fe₃O₄(只要求簡述實驗方法)？____________________________________。

(2)對于問題2，同學們準備實驗探究，他們設想了兩種方法：

A．將三氧化二鐵高溫灼燒，看灼燒前后顏色是否變化。

B．將三氧化二鐵高溫灼燒，看灼燒前后質量是否變化。

①實驗中應將Fe₂O₃放在__________(填儀器名稱)中灼燒。

②方法A中，如果高溫灼燒后顏色由__________變?yōu)開_________，說明Fe₂O₃確實發(fā)生了變化。能說明生成的一定為FeO嗎？__________，理由是________________________。

③方法B中，如果發(fā)生了預期的反應，固體高溫灼燒前后質量比應為________，但是，實驗結果固體灼燒前后質量比為30∶29，則高溫灼燒后生成物是____________________。

④比較兩種方法，你認為較好的方法是__________。

Answer 1

解析：(1)①B錯誤，因為Fe₂O₃是紅棕色的；②常用的方法是加酸溶解，金屬和稀鹽酸反應生成氫氣，而Fe₃O₄與稀鹽酸反應時沒有氣泡產生；③鑒別混合物中是否有Fe₃O₄固體，可以用還原劑將氧化物還原，檢驗氧化產物，如用氫氣還原，則檢驗是否有水生成，如用CO還原，則檢驗是否有CO₂氣體產生。

(2)②因為Fe₂O₃是紅棕色的，F(xiàn)eO是黑色的，若方法A成立，那么顏色變化是由紅棕色變?yōu)楹谏�，但從顏色并不能正確判斷，因為可能生成黑色的Fe₃O_4,6Fe₂O₃4Fe₃O₄＋O₂↑；③若方法B成立，則下列反應成立：2Fe₂O₃4FeO＋O₂↑，灼燒前后的質量之比為：＝10/9，若質量之比是30∶29，則發(fā)生了反應6Fe₂O₃4Fe₃O₄＋O₂↑，最后的分解產物是Fe₃O₄；④結合兩種方法的分析，方法B更嚴密，此方法涉及了定量的計算，而方法A僅僅是定性地從顏色來觀察，不嚴密。

答案：(1)①A�、谌『谏�粉末少許于試管中，加適量稀鹽酸或稀硫酸，若有氣泡產生則原黑色粉末為鐵，若無氣泡產生則原粉末為Fe₃O₄�、塾酶稍锏臍錃馀c黑色粉末加熱反應，用無水硫酸銅檢測是否有水產生(或用純凈的一氧化碳與黑色粉末加熱反應，用澄清石灰水檢測是否有二氧化碳產生)(其他合理答案也可)

(2)①坩堝�、诩t棕色　黑色　不能　也可能為Fe₃O₄�、�10/9　Fe₃O₄　④B