Question

做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，小名同学有两个疑惑不解的问题，于是他进行了以下探究活动。
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【查阅资料1】
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；
（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
【实验探究】
将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。

	Fe3O4	Fe2O3	铁
分解温度/℃	1538	1400	—
熔点/℃	—	—	1535

 【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？
【查阅资料2】
（1）Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见表：
（2）Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄。
【理论探讨】
结合表中数据，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_____已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是_____。
【拓展延伸】
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须_____；
（2）有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_____，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。
（3）下列铁的氧化物中，铁元素的质量分数由大到小的顺序是_____（填字母）。
A. FeO       B. Fe₂O₃        C. Fe₃O₄

Answer 1

【实验探究】 稀盐酸、硫酸铜等；冒气泡、出现红色固体等
【理论探讨】 l535℃～l538℃       Fe₂O₃        Fe₃O₄
【拓展延伸】(1) 在集气瓶底部放少量的水(或在集气瓶底部铺一层细沙)
(2)由黑色变成红棕色
(3) A>C>B

分析：【实验探究】验证铁的存在，可加入与铁反应的物质，如加入稀盐酸有气泡产生；【理论探讨】由表中数据，可推知铁的熔点是l535℃，Fe₂O₃的分解温度是l400℃，所以在铁熔化时Fe₂O₃已分解成Fe₃O₄，铁在氧气里燃烧的产物是Fe₃O₄；【拓展延伸】在做铁丝在氧气中燃烧的实验中，铁丝燃烧的熔融物溅落使集气瓶炸裂，所以应在集气瓶底部铺一层沙或加些水；FeO极易被氧化为红色的Fe₂O₃，所以粉末颜色变红； 利用“归一法”，Fe₂O₃化学式可变为FeO_1.5，Fe₃O₄可变为FeO_1.3，有化学式可以看出，氧气元素含量越多，铁的质量分数越小，故FeO＞FeO1.3＞FeO_1.5．
解答：解：
【实验探究】铁能与稀盐酸反应放出气体，故答案为：稀盐酸，冒气泡
【理论探讨】由表中数据，可推知铁的熔点是l535℃，Fe₂O₃的分解温度是l400℃，所以在铁熔化时Fe₂O₃已分解成Fe₃O₄，铁在氧气里燃烧的产物是Fe₃O₄，故答案为：l535℃～l538℃，Fe₂O₃，Fe₃O₄
【拓展延伸】（1）在做铁丝在氧气中燃烧的实验中，一般在气瓶底部铺一层沙或加些水防止铁丝燃烧的熔融物溅落使集气瓶炸裂，故答案为：在集气瓶底部放少量的水（或在集气瓶底部铺一层细沙）
（2）黑色的FeO在空气中极易被氧化为红色的Fe₂O₃，故答案为：由黑色变成红色
（3）Fe₂O₃化学式可变为FeO_1.5，Fe₃O₄可变为FeO_1.3，比较三个化学式的铁的含量，即FeO＞FeO_1.3＞FeO_1.5，所以答案为A＞C＞B．