Question

【题目】做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是进行了以下探究：

【问题一】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁？

【查阅资料1】①氧化亚铁极易被氧化为氧化铁，因此自然界中铁的氧化物主要有氧化铁和四氧化三铁两种；②氧化铁为暗红色固体，不能被磁铁吸引，铁和四氧化三铁能被磁铁吸引；③铁能和稀盐酸反应生成氢气，铁的氧化物也能和稀盐酸反应，但无气体产生。

【实验探究】将铁丝燃烧后得到的黑色物质冷却，然后碾碎， ① ，说明溅落下来的黑色物质中还有铁。

写出铁丝在氧气中燃烧的文字或符号表达式 ② 。

【问题二】铁燃烧的产物为什么不是氧化铁呢？

【查阅资料2】①氧化铁和四氧化三铁的分解温度见下表；

②氧化铁高温分解成四氧化三铁

	四氧化三铁	氧化铁	铁
分解温度/℃	1538	1400	﹣﹣﹣
溶点/℃	﹣﹣﹣	﹣﹣﹣	1535

【理论讨论】根据上述探究以及实验现象，并结合表中数据分析，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在 ③ 之间，此温度范围氧化铁已分解．

【拓展延伸】①氧化铁高温分解可生成四氧化三铁和一种气体，写出该反应的文字或符号表达式 ④ ；

②有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁，若粉末的颜色 ⑤ ，就说明包装盒漏气，售货员就能及时发现并处理。

【问题三】氧化铁、二氧化锰在物质的分类上都属于 ⑥ ，氧化铁也能做过氧化氢分解的催化剂吗？

【实验探究】

实验步骤	实验现象
I．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。	A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象
II．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。	⑦
III．将实验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。

【实验结论】氧化铁可做过氧化氢分解的催化剂。

【讨论交流】（1）实验II的目的是 ⑧ ；

（2）试管A中化学反应的文字或符号表达式 ⑨ 。

（3）试计算320克氧化铁与多少克二氧化锰中含氧元素的质量相等。（写出计算过程）

Answer 1

【答案】①取少量于试管中，加入稀盐酸，有气泡产生；

②铁＋氧气四氧化三铁；③1535℃～1538℃；

④氧化铁四氧化三铁＋氧气；

⑤变为暗红色；⑥氧化物；

⑦A试管中均有气泡产生，带火星的木条均复燃；

⑧证明氧化铁在化学反应前后化学性质不变；

⑨过氧化氢→水＋氧气（3）261克。

【解析】

试题分析∶根据所学知识和题中信息知，【实验探究】将铁丝燃烧后得到的黑色物质冷却，然后碾碎，取少量于试管中，加入稀盐酸，有气泡产生，说明溅落下来的黑色物质中还有铁。铁丝在氧气中燃烧的文字或符号表达式∶铁＋氧气四氧化三铁。

【理论讨论】根据上述探究以及实验现象，并结合表中数据分析，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温在1535℃～1538℃之间，此温度范围氧化铁已分解．

【拓展延伸】①氧化铁高温分解可生成四氧化三铁和一种气体，写出该反应的文字或符号表达式∶氧化铁四氧化三铁＋氧气。②有些食品包装盒内放有少量黑色的氧化亚铁，若粉末的颜色变为暗红色；就说明包装盒漏气，售货员就能及时发现并处理。【问题三】氧化铁、二氧化锰在物质的分类上都属于氧化物；【实验探究】⑦A试管中均有气泡产生，带火星的木条均复燃；【讨论交流】（1）实验II的目的是证明氧化铁在化学反应前后化学性质不变；（2）试管A中化学反应的文字或符号表达式∶过氧化氢→水＋氧气。（3）320克氧化铁中氧元素质量为∶3×16／（2×56＋3×16）×100％＝96g．含氧元素质量96克,二氧化锰质量为∶x×2×16／(2×16＋55)＝96gx＝261g

考点∶考查实验探究的基本思路和方法。