Question

三位同學用如圖所示裝置做一氧化碳還原氧化鐵的實驗．當觀察到玻璃管A中的粉末由紅棕色逐漸變為黑色時，停止加熱，繼續通一氧化碳，冷卻到室溫，停止通氣，同時觀察到澄清的石灰水變渾濁．
小明認為：依據上述實驗現象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵．
小紅認為：僅從上述實驗現象，不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵，她增加了一個實驗：用磁鐵靠近生成的黑色固體，看到有黑色固體被磁鐵吸引．于是得出生成的黑色固體為金屬鐵的結論．
小光通過查詢有關資料得知：
（1）一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下，可發生如下反應：3Fe₂O₃+CO

△   .

2Fe₃O₄+CO₂
（2）四氧化三鐵（Fe₃O₄）為黑色固體，有強磁性，能夠被磁鐵吸引．
因此，小光認為小明和小紅的結論都不能成立，你是否同意他的說法？

 

．請具體說明你的理由：

 

．
小光欲通過實驗檢驗生成的黑色固體是否含有金屬鐵．請你幫他設計實驗并填寫下表．

實 驗 步 驟	實 驗 現 象	實 驗 結 論

Answer 1

考點：一氧化碳還原氧化鐵,金屬的化學性質

專題：金屬與金屬材料

分析：由題意可知：“四氧化三鐵為黑色固體，有強磁性，能夠被磁鐵吸引”，所以只根據此現象，不能確定生成物；并根據鐵能與稀硫酸反應產生氣泡進一步實驗驗證．

解答：解：由題意“生成黑色固體”，而資料中的：一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下可能會生成四氧化三鐵，且四氧化三鐵也是黑色的固體，有強磁性，能夠被磁鐵吸引；所以只根據此現象：有黑色固體被磁鐵吸引，不能確定生成物；故小光認為小明和小紅的結論都不能成立，具體理由為：根據資料可知：一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下可能會生成四氧化三鐵，Fe₃O₄也是黑色固體且能被磁鐵吸引；
鐵與稀硫酸反應可產生氣體---氫氣，所以，可取少量黑色固體于試管中，向其中滴加稀硫酸，觀察是否有氣泡產生；如果有氣泡產生，則黑色固體為鐵；若沒有氣泡產生，則黑色固體中不含金屬鐵．
故答案為：同意；根據資料可知，生成的Fe₃O₄也是黑色固體且能被磁鐵吸引，同時生成的CO₂也能使澄清石灰水變渾濁；

實 驗 步 驟	實 驗 現 象	實 驗 結 論
取少量黑色固體于試管中，向其中滴加稀鹽酸	若產生氣泡 若沒有氣泡產生	則黑色固體中含金屬鐵 則黑色固體中不含金屬鐵

點評：掌握鐵的化學性質：與酸反應生成氣體，結合現象推測結論（反應本質）．