某化学兴趣小组进行“CO还原氧化铁”的实验(如图),待红色氧化铁完全变成黑色粉末时停止加热,继续通入CO冷却到室温.为检验生成物是否全部为铁粉,他们取出适量的黑色粉末用磁铁验证,发现黑色粉末全部能被磁铁吸引.
【提出问题】CO还原氧化铁后所得黑色粉末全部是铁粉吗?
【查阅资料】查阅到的相关资料:
(1)CO与氧化铁在570℃以上时,依次发生下列3个反应:
3Fe
2O
3+CO
2Fe
3O
4+CO
2 Fe
3O
4+CO
3FeO+CO
2 FeO+CO
Fe+CO
2(2)在铁的氧化物中,仅有氧化铁是红色(其余皆是黑色),仅有氧化亚铁在空气中会很快被氧化成氧化铁,仅有四氧化三铁具有磁性.
【猜想与假设】请你结合课本知识和查到的资料信息,对黑色粉末的组成提出猜想.
猜想①:黑色粉末全部是铁粉;
猜想②:黑色粉末全部是四氧化三铁;
猜想③:黑色粉末
铁与四氧化三铁的混合物
铁与四氧化三铁的混合物
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【实验与结论】请你设计实验验证猜想(假设各组分均能被检出).
取样装入试管,
取适量黑色粉末加入足量稀盐酸,黑色粉末完全溶解并有气泡生成
取适量黑色粉末加入足量稀盐酸,黑色粉末完全溶解并有气泡生成
,则猜想①正确.
取样装入试管,
取适量黑色粉末加入足量稀盐酸,黑色粉末没有溶解
取适量黑色粉末加入足量稀盐酸,黑色粉末没有溶解
,则猜想②正确
取样装入试管,
取适量黑色粉末加入足量稀盐酸,黑色粉末部分溶解
取适量黑色粉末加入足量稀盐酸,黑色粉末部分溶解
,则猜想③正确
【反思与拓展】
(1)做“CO还原氧化铁”实验,如何操作才能确保氧化铁被完全还原成铁粉?请你提出1条建议:
控制温度达到570℃以上
控制温度达到570℃以上
.
(2)据报道,日本超市的食品密封包装盒的透明盖内放有少量的氧化亚铁,一旦密封包装破损氧化亚铁就会变为
红
红
色,这样售货员就能及时发现.请写出氧化亚铁在空气中自然变色的化学方程式:
4FeO+O2=2Fe2O3
4FeO+O2=2Fe2O3
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