Question

【题目】实验课上，某小组同学在老师的指导下用碳粉还原氧化铁，实验结束后，发现试管中残留黑色固体，同学们对此产生了浓厚的兴趣，于是进行下列探究：

〖提出问题〗反应后试管中剩余的黑色固体是什么？

〖查阅资料〗常见铁的氧化物部分性质如下表所示：

常见铁的氧化物	Fe粉	FeO	Fe2O3	Fe3O4
与酸反应能否溶解	能	能	能	能
颜色	黑	黑	红	黑
能否被磁铁吸引	能	否	否	能

〖猜想与假设〗甲同学：FeO和C 乙同学：Fe和C 丙同学：Fe和Fe2O3 丁同学：Fe和Fe3O4

__________ 同学的猜想提出后，即被小组其他的同学否定，原因是____________

〖验证实验〗小组同学按照下列方案进行实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
用磁铁吸引该黑色固体	黑色固体被吸引	____同学猜想不正确
取适量反应后的黑色固体于试管中，并向其中加入足量的稀盐酸	_____________	乙同学猜想正确

〖实验反思〗已知碳粉还原氧化铁还会产生CO2，写出该反应的化学方程式_______________

Answer 1

【答案】丙 氧化铁是红色固体 甲 黑色固体部分溶解，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色 3C+ 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑

【解析】

猜想与假设：

甲同学：FeO和C 乙同学：Fe和C 丙同学：Fe和Fe2O3 丁同学：Fe和Fe3O4

丙同学的猜想提出后，立即被小组中其他同学否定，原因是反应后试管中剩余的黑色固体，而氧化铁是红色固体；

验证实验：

C、FeO不能被磁铁吸引，用磁铁吸引该黑色固体，黑色固体被吸引，说明甲同学猜想不正确；

铁与盐酸反应生成可溶、浅绿色的氯化亚铁溶液和氢气，C不与盐酸反应。若乙同学猜想正确，取适量反应后的黑色固体于试管 中，并向其中加入足量稀盐酸，出现的实验现象是黑色固体部分溶解，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色，实验过程如下所示：

实验步骤	实验现象	实验结论
用磁铁吸引该黑色固体	黑色固体被吸引	甲同学猜想不正确
取适量反应后的黑色固体于试管中，并向其中加入足量的稀盐酸	黑色固体部分溶解，产生气泡，溶液由无色变成浅绿色	乙同学猜想正确

实验反思：

已知碳粉还原氧化铁还会产牛CO2，即高温条件下氧化铁和碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：3C+ 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑。