Question

12．做完“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)后，小明同學(xué)有兩個(gè)疑惑不解的問題，于是他進(jìn)行了以下探究活動(dòng)，請(qǐng)你一同參與．
【問題1】鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還有沒有鐵呢？
【查閱資料1】
（1）自然界中鐵的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃兩種（FeO極易被氧化為Fe₂O₃）；
（2）鐵的氧化物均能溶于酸的溶液，但不產(chǎn)生氫氣．
（3）顏色：Fe粉-黑色，F(xiàn)eO-黑色，F(xiàn)e₃O₄-黑色，F(xiàn)e₂O₃-紅棕色
【實(shí)驗(yàn)探究】
將冷卻后的黑色物質(zhì)碾碎，裝入試管，加入稀鹽酸溶液，觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡，說明鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還含有鐵．
【問題2】鐵燃燒的產(chǎn)物為什么不是Fe₂O₃呢？

	Fe3O4	Fe2O3	鐵
分解溫度/℃	1538	1400	-
熔點(diǎn)/℃	-	-	1535

【查閱資料2】
（1）Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解溫度、鐵的熔點(diǎn)見表：
（2）Fe₂O₃高溫時(shí)分解成Fe₃O₄．
【理論探討】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫應(yīng)在1400℃～1538℃之間，在此溫度范圍內(nèi)Fe₂O₃已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)生是Fe₃O₄．
【拓展延伸】
（1）實(shí)驗(yàn)中為了防止集氣瓶炸裂，必須在集氣瓶底部鋪一層細(xì)沙，或加入適量的水；
（2）Fe₂O₃高溫時(shí)會(huì)分解成Fe₃O₄和一種氣體，請(qǐng)寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑；
（3）有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有FeO粉末，若粉末的顏色由黑色變成紅棕色，就說明包裝盒破損進(jìn)氣，這樣售貨員就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)探究】
鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣；
【理論探討】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以判斷氧化鐵分解的溫度范圍；
【拓展延伸】
為了防止集氣瓶炸裂，必須在集氣瓶底部鋪一層細(xì)沙，或加入適量的水；
高溫條件下，氧化鐵分解生成四氧化三鐵和氧氣；
（3）根據(jù)顏色變化可以判斷包裝盒是否破損進(jìn)氣．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)探究】
將冷卻后的黑色物質(zhì)碾碎，裝入試管，加入稀鹽酸溶液，觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡，說明鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)中還含有鐵．
故填：稀鹽酸；產(chǎn)生氣泡．
【理論探討】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫應(yīng)在1400℃～1538℃之間，在此溫度范圍內(nèi)Fe₂O₃已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)生是Fe₃O₄．
故填：1400℃～1538℃．【拓展延伸】
（1）實(shí)驗(yàn)中為了防止集氣瓶炸裂，必須在集氣瓶底部鋪一層細(xì)沙，或加入適量的水．
故填：在集氣瓶底部鋪一層細(xì)沙，或加入適量的水．（2）Fe₂O₃高溫時(shí)會(huì)分解成Fe₃O₄和氧氣，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑．
故填：6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe₃O₄+O₂↑．
（3）若粉末的顏色由黑色變成紅棕色，就說明包裝盒破損進(jìn)氣．
故填：由黑色變成紅棕色．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．