(7分)杨明同学在阅读课外资料时了解到铁的氧化物有氧化铁、四氧化三铁(能被磁铁吸引)和黑色的氧化亚铁三种,这三种氧化物都能与酸发生反应而溶解。联系课堂上学过的知识
(7分)杨明同学在阅读课外资料时了解到铁的氧化物有氧化铁、四氧化三铁(能被磁铁吸引)和黑色的氧化亚铁三种,这三种氧化物都能与酸发生反应而溶解。联系课堂上学过的知识,他提出了以下两个问题,请你与他一起探讨问题。
[问题1]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料]1.四氧化三铁和氧化铁的分解温度、铁的熔点见表;
2.氧化铁高温时分解成四氧化三铁和氧气
[理论探讨]根据实验现象,并结合下表中数据,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生是Fe3O4。
Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
分解温度/℃ | 1538 | 1400 | — |
熔点/℃ | — | — | 1535 |
[拓展延伸]
(1)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式 。
(2)有些超市的食品密封包装袋内使用铁粉做双吸剂粉末,双吸剂的作用是 。
[问题2]实验室用一氧化碳在高温下还原氧化铁,实验结束后的固体生成物中除铁外还有可能含有其他铁的氧化物。为了进一步验证其固体成分,杨明同学又设计了如下实验:
[步骤一]将黑色固体研磨后,取少量加入足量稀盐酸溶液中固体全部溶解,观察到有气泡出现,溶液未变黄色,据此得出的结论是一定有 。
[步骤二]取步骤一研磨后的黑色固体用磁铁吸引,如果 ,说明黑色固体只有单质铁;
如果 说明黑色固体为单质铁和氧化亚铁。
分 析:
[理论探讨]铁燃烧前要先熔化,而铁的熔点是1535℃,由实验可知,铁燃烧生成的四氧化三铁,由表格可知四氧化三铁的分解温度是l538℃,故可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在]l535℃~l538℃之间;[拓展延伸]依据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变,Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,那么该气体一定是氧气:6Fe203 高温 4Fe304+02↑;铁生锈的条件是与水和氧气同时接触,故品密封包装袋内使用铁粉做双吸剂粉末,双吸剂的作用是吸收氧气和水;[步骤一] 取少量加入足量稀盐酸溶液中固体全部溶解,观察到有气泡出现,说明生成了氢气,那么一定生成了铁;溶液未变黄色说明不会铁离子,即固体中不含有+3价的含铁物质;[步骤二]由于铁能被磁铁吸引而氧化亚铁不能。故若黑色固体被磁铁全部吸引说明只含有铁,若被部分吸引说明还含有氧化亚铁。
考点:
铁及其化合物
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