Question

（10分）善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要方法。某研究性学习小组的同学在学习铁及其化合物知识时进行了系列研究。

I．提出问题

问题1：铁为何称为黑色金属？

问题2：铁和氧气在不同条件下能发生哪些反应？

问题3：铁有多种氧化物，它们的性质有哪些差异？

问题4：钢铁厂在选矿时，如何测定铁矿石中的含铁量？

问题5：用一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？

II．解决问题

【问题1】上网查寻，有两种说法：

a．因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属。

b．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属。

（1）你认为正确的说法是 （填“a”或“b”）。

【问题2】通过学习，已经知道铁丝在潮湿的空气中能生锈，也能在纯氧中燃烧。

（2）请写出一种防止钢铁生锈的方法 。

（3）请写出铁丝在纯氧中燃烧的化学方程式 。

【问题3】查阅资料：

a．铁常见的氧化物有氧化铁(Fe2O3)、四氧化三铁(Fe3O4)和氧化亚铁(FeO)。

b．四氧化三铁是具有磁性的黑色晶体，可以近似地看作是氧化亚铁和氧化铁的化合物，它不溶于水，能与酸反应生成两种盐。

c．氧化亚铁是不溶于水的黑色粉末，能与酸反应，无磁性，也不能被磁铁吸引。

（4）请写出四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式 。

（5）有一包黑色粉末；可能是铁粉、Fe3O4粉末、FeO粉末中的一种，请你设计一 种实验方案进行鉴别 。

【问题4】同学们参观了某钢铁厂，了解到钢铁厂在选矿时测定铁矿石中含铁量的方法较多。小明结合所学知识，设计了如图所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数。他称取l0.0g赤铁矿，当赤钛矿中的Fe2O3全部还原为Fe时，剩余固体在CO的保护下冷却、称量，质量为7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应）。

（6）图中酒精灯的作用是 。

（7）该赤铁矿中Fe2O3的质量分数为 （列出计算过程）。

【问题5]在钢铁厂的实验室，同学们采集了用某种热分析仪记录的CO与Fe2 O3进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线，如图所示：

（8）根据图像分析，写出P点时固体成分的化学式 ，固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为 。

Answer 1