做完“鐵在氧氣里燃燒”的實驗后,某興趣小組存在一些疑惑,進行了以下探究:
【問題一】鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還有沒有鐵?
【查閱資料1】
①氧化鐵為紅棕色固體,不能被磁鐵吸引,鐵和四氧化三鐵能被磁鐵吸引;
②鐵能和稀鹽酸反應產生氣泡;氧化鐵、四氧化三鐵也能和稀鹽酸反應,但無氣泡產生。
【實驗探究】
(1)將鐵絲燃燒后得到的黑色物質冷卻,然后碾碎,
取適量黑色物質于試管中,加適量鹽酸,有氣泡產生
取適量黑色物質于試管中,加適量鹽酸,有氣泡產生
(填操作方法和現象),說明濺落下來的黑色物質中還有鐵。
(2)寫出鐵絲在氧氣中燃燒的符號表達式 。
【問題二】鐵燃燒的產物為什么不是氧化鐵呢?
【查閱資料2】
①氧化鐵和四氧化三鐵的分解溫度見下表;
②氧化鐵高溫分解成四氧化三鐵。
|
四氧化三鐵 |
氧化鐵 |
鐵 |
分解溫度/℃ |
1538 |
1400 |
—— |
熔點/℃ |
—— |
—— |
1535 |
【理論討論】
(3)根據上述探究以及實驗現象,并結合表中數據分析,可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫在
1535℃~1538℃
1535℃~1538℃
之間,此溫度范圍氧化鐵已分解。
【問題三】氧化鐵也能做過氧化氫分解的催化劑嗎?
【實驗探究】
實驗步驟 |
實驗現象 |
Ⅰ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中,向A試管中加入ag氧化鐵粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星的木條,觀察現象。 |
A試管中產生氣泡,帶火星木條復燃,B試管中無明顯現象 |
Ⅱ.待A試管中沒有現象發(fā)生時,重新加入過氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管,如此反復多次試驗,觀察現象。 |
試管中再次產生氣泡,帶火星的木條 復燃 復燃 |
Ⅲ.將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾,并將所得濾渣進行過濾、 洗滌 洗滌 、干燥、稱量,所得固體質量為ag。 |
/ |
【實驗結論】氧化鐵可做過氧化氫分解的催化劑。
【討論交流】
(4)做A、B兩支試管的對比實驗的作用是檢驗
驗證氧化鐵能否改變過氧化氫分解的速率
驗證氧化鐵能否改變過氧化氫分解的速率
。
(5)步驟Ⅱ的實驗現象為木條
復燃
復燃
;其實驗目的是證明反應前后氧化鐵的
化學性質
化學性質
不變。
(6)步驟Ⅲ中過濾后的操作為
洗滌
洗滌
。
【問題四】某實驗小組欲比較氧化鐵與二氧化錳的催化效果,實驗時均以生成25mL氣體為準,其他可能影響實驗的因素均已忽略,相關數據見下表:
實驗序號 |
過氧化氫 |
其他物質質量 |
待測數據 |
1 |
5mL |
氧化鐵0.5g |
a |
2 |
5mL |
二氧化錳0.5g |
b |
(7)上述實驗中的“待測數據”指
反應時間
反應時間
,若a
>
>
b(填“>”、“<”或“=”),說明二氧化錳比氧化鐵對過氧化氫的催化效果好。