Question

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

【问题1]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】

（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧气氧化为Fe2O3）；

（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液，如盐酸、硫酸等；

（3）铁能与硫酸铜溶液发生化学反应，但铁的氧化物不能与硫酸铜溶液反应；

（4）铁与酸的溶液反应（如盐酸、硫酸等），有气泡产生。

【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2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？

【查阅资料2】

（1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、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。

（3）Fe2O3的颜色为红棕色。

【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物是________。

【拓展延伸】实验中为了防止集气瓶炸裂，必须_______________；

（1）Fe2O3高温分解成Fe3O4和氧气，请写出此反应的化学方程式____________；

（2）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（或硫酸铜等）冒气泡（或生成红色固体等）l535℃～l538℃Fe3O4在集气瓶底部放少量的水（或在集气瓶底部铺一层细沙）6Fe2O34Fe304+O2↑由黑色变成红棕色．

【解析】【实验探究】根据资料1可知，铁与酸的溶液反应（如盐酸、硫酸等），有气泡产生，二金属氧化物虽然也能与酸反应，但无气泡产生，故可向黑色固体中加入稀盐酸或稀硫酸，若产生了气泡，则证明黑色固体中含有铁，若没有气泡，则不含铁；也可加入硫酸铜，若有铁则能构成到生成红色的物质。现黑色物质中还含有铁，故观察到的现象是产生了气泡或产生了红色的物质；【理论探讨】由于铁要先熔化再燃烧，铁的熔点是1535℃，而氧化铁分解的温度只有1400℃，故不可能生成氧化铁，四氧化三铁的分解温度在1538℃，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃～l538℃；【拓展延伸】铁丝燃烧时要在集气瓶的底部装少量水或细沙，目的是防止生成物温度过高，溅落到集气瓶的底部使集气瓶炸裂；（1）根据描述，该反应的反应物是氧化铁，生成物是四氧化三铁和氧气，反应条件是高温，故反应化学方程式表示为：. 6Fe2O34Fe304+O2↑ ；（2）根据资料：eO极易被氧气氧化为Fe2O3，故若包装盒破损进气，那么黑色的氧化亚铁就会和氧气反应生成红色的氧化铁。