铁还原氧化铁的产物是氧化亚铁还是四氧化三铁
feo与氧气反应生成四氧化三铁

深入探讨feo与氧气反应生成四氧化三铁在化学领域中,FeO与氧气反应生成四氧化三铁是一个非常重要的化学反应。
本文将从深度和广度两个方面对这一化学反应进行全面评估,并据此撰写一篇有价值的文章。
1. FeO与氧气反应生成四氧化三铁的基本概念在化学反应中,FeO是氧化铁(II)的化学式,它与氧气反应会生成四氧化三铁,化学式为Fe3O4。
这一化学反应是一种重要的氧化-还原反应,是铁的氧化过程中的关键步骤之一。
在这一过程中,铁的化合价发生了变化,氧化铁(II)被氧气氧化为四氧化三铁,反应放出热量,是一种放热反应。
2. 深入探讨FeO与氧气反应生成四氧化三铁的反应机理这一化学反应的反应机理非常复杂,涉及了多种氧化态铁的存在和转化过程。
在这一过程中,FeO先被氧气氧化为Fe2O3,然后Fe2O3继续与FeO反应生成Fe3O4,整个反应过程中涉及了铁的氧化态的变化以及氧气的参与。
这一反应机理的深入了解对于理解铁的氧化过程和氧化-还原反应机理具有重要意义。
3. FeO与氧气反应生成四氧化三铁的应用与意义这一化学反应在冶金工业、材料科学以及环境保护等领域具有重要应用。
在冶金工业中,铁的氧化过程是炼铁和炼钢的重要步骤之一,而Fe3O4是一种常见的铁矿石,对于生产高质量的铁和钢具有重要意义。
Fe3O4也被广泛应用于磁性材料、催化剂和生物医药领域。
对于理解和掌握这一化学反应的机理,对于提高材料制备的效率和降低生产成本具有重要意义。
总结与回顾:本文对FeO与氧气反应生成四氧化三铁进行了深入探讨,从基本概念、反应机理到应用与意义进行了全面评估。
这一化学反应在理论研究和实际应用中具有重要意义,对于推动化学工业和材料科学的发展有着重要的贡献。
个人观点和理解:作为一名化学研究人员,我对FeO与氧气反应生成四氧化三铁的反应机理和应用特别感兴趣。
这一化学反应涉及了铁的氧化-还原过程,具有很高的学术研究价值和实际应用前景。
我认为,进一步深入研究这一化学反应的机理,将有助于推动材料科学和化学工业的发展,为人类社会的进步做出更大的贡献。
co还原氧化铁生成黑色固体可能是四氧化三铁

还原氧化铁生成黑色固体可能是四氧化三铁1. 氧化铁的还原反应氧化铁是一种常见的化合物,通常呈现红色或棕色。
在化学反应中,氧化铁可以发生还原反应,生成黑色固体化合物。
在此过程中,可能生成的化合物是四氧化三铁。
2. 四氧化三铁的性质四氧化三铁,化学式Fe3O4,是一种重要的氧化铁化合物。
它呈现黑色,常见的矿物形式为自然磁铁矿。
此化合物具有磁性,在工业和科学研究中具有重要应用。
3. 还原氧化铁的实验方法要观察氧化铁发生还原反应生成四氧化三铁的过程,可以进行实验。
进行氧化铁的还原反应,通常可以使用还原剂如氢气或碳。
在实验中,还原氧化铁并观察生成的产物的颜色和性质。
4. 四氧化三铁的有用性生成的四氧化三铁在研究和工业中具有重要的应用。
由于其磁性和稳定性,可以用于制备磁性材料、储能设备和其他领域。
5.四氧化三铁的特性及稳定性四氧化三铁是一种非常稳定的化合物, 可以在高温高压环境下形成。
四氧化三铁同时也具有磁性, 具有良好的导磁性能,可以制成各种磁性材料。
6. 四氧化三铁的应用领域在工业生产中, 四氧化三铁可以作磁铁矿炼铁的重要矿石。
而在科技领域, 四氧化三铁可以制造磁存储材料、减震材料、生物医学材料等。
7. 四氧化三铁的制备方法在实验室中,可以通过将氧化铁加热到高温进行还原反应来制备四氧化三铁, 并在恰当的环境中冷却,即可得到固态的四氧化三铁。
8. 结论在还原氧化铁生成黑色固体的过程中,可能生成的化合物是四氧化三铁。
四氧化三铁具有重要的应用价值,对于工业和科研领域具有重要的意义。
通过实验方法可以观察到化合物的生成及其性质,进一步了解还原反应的过程。
由于还原氧化铁生成四氧化三铁涉及的化学反应和性质复杂多样,需要对其进行更深入的扩展和探讨。
9. 实验设计在实验室中,可以设计一系列实验步骤来观察氧化铁的反应过程并生成四氧化三铁。
选择合适的氧化铁作为起始物质,一般可以使用氧化铁粉末或氧化铁矿石。
采取合适的还原剂,例如氢气或碳粉,并对他们进行控制变量的实验设计。
铁的氧化物种类及性质(论文资料)

铁氧化物
氧化亚铁(FeO):黑色粉末。
不稳定,在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁,溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。
不溶于水,不与水反应。
氧化铁(Fe2O3):也叫三氧化二铁、铁红、铁丹。
红棕色粉末,熔点为1565℃,相对密度(水=1):5.24,不溶于水,溶于酸。
三氧化二铁是铁锈的主要成分。
四氧化三铁(Fe3O4):也叫磁性氧化铁、氧化铁黑、磁铁、磁石、吸铁石
矿物:磁铁矿。
具有磁性的黑色晶体
在Fe3O4里,铁显两种价态,一个铁原子显+2价,两个铁原子显+3价,所以说四氧化三铁可看成是由FeO与Fe2O3组成的化合物,可表示为
FeO〃Fe2O3,而不能说是FeO与Fe2O3组成的混合物,它属于纯净物。
常见化学反应
(1) 在潮湿的空气中,易氧化成三氧化二铁。
4Fe3O4+O2==6Fe2O3
(2) 在高温下可与还原剂H2、CO、Al等反应。
3Fe3O4+8Al==4Al2O3+9Fe
Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2
制取方法
1)铁丝在氧气中燃烧
2)细铁丝在空气中加热到500℃也会燃烧生成四氧化三铁:
3)铁在高温下与水蒸气反应:3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2
γ-Fe2O3与Fe2O3不同
自然界中Fe2O3的同质多象变种已知有两种,即α-Fe2O3和γ-Fe2O3。
前者在自然条件下稳定,称为赤铁矿;后者在自然条件下不如α-Fe2O3稳定,处于亚稳定状态,具有强磁性称之为磁赤铁矿。
中考题原创:磁性材料四氧化三铁

【中考题原创】磁性材料四氧化三铁湖北省石首市文峰中学刘涛【背景资料】四氧化三铁(Fe3O4)是一种具有磁性的黑色晶体,故又称为磁性氧化铁,可近似地看作是氧化亚铁与氧化铁组成的化合物(FeO·Fe2O3)。
可用作颜料和抛光剂,还用于制造录音磁带和电讯器材。
储存时应贮存于通风,干燥的库房中。
包装应密封、防潮。
避免高温,并与酸、碱物品隔离存放。
【知识链接】纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。
细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,放出大量热生成黑色固体;铁在高温下与水蒸气发生置换反应,生成四氧化三铁和氢气。
四氧化三铁与稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水。
【中考题原创】1.下列物质中,属于纯净物的是()A.洁净的空气B.纯净的食盐水C.pH=7的溶液D.四氧化三铁2.四氧化三铁是一种常用的磁性材料。
下列有关性质中属于化学性质的是()A.四氧化三铁是黑色固体B.四氧化三铁能溶于稀盐酸C.四氧化三铁具有磁性D.四氧化三铁不溶于水3.四氧化三铁(Fe3O4)中铁元素的化合价有+2和+3价,其化学式可改写为FeO·Fe2O3,四氧化三铅(Pb3O4)中铅的化合价为+2和+4价,其化学式可改写为()A..2PbO·PbO2 B.PbO·Pb2O3C.Pb2O·PbO3D.PbO·PbO24.纳米铁粉在空气中不易自燃,但稍加热即可剧烈燃烧,如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验。
下列说法不正确的是()A.纳米铁粉燃烧的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4B.水可防止生成物溅落炸裂瓶底C.激光手电照射使纳米铁粉的着火点降低D.气球先膨胀后又变小5.纳米铁粉在空气中能自燃并生成一种红色氧化物。
对比铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧的事实,某同学得出的下列结论不正确的是()A.纳米铁粉在空气中自燃的产物不是四氧化三铁B.相同的反应物在不同条件下生成物可能不同C.有些物质燃烧时温度不需要达到着火点D.反应物间的接触面积大小是反应能否发生的因素之一6.食品保鲜所用的“双吸剂”,是由还原铁粉、生石灰、氯化钠、炭粉等按一定比例组成的混合物,可吸收氧气和水。
初三化学下册铁的冶炼练习题

铁的冶炼1.人类每年从自然界中提取大量的金属铁,下列关于铁的说法正确的是()A.炼铁的过程是把单质铁变成氧化铁B.钢是纯净的铁C.生铁是含少量碳的铁合金D.铁制品属于不可回收垃圾2.不属于赤铁矿冶铁过程中的主要反应的是()A. C + O2_卫CO2B. CO2+C_i^2COC. F&O3+3CO j^2Fe+3CO2D. FQ+ 4CO*_3Fe+ 4CO23.炼铁时用作还原剂的是()A .氧气B. 一氧化碳C.氢气D. 二氧化碳4.实验室里,用如图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。
关于该实验,下列说法错误的是()A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成B.实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁C.反应后,玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了,证明一定有铁生成D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置5.下列有关化学反应的说法正确的是()A.化学反应都是放热反应B .置换反应前后组成各物质的所有元素的化合价一定不变C.用一氧化碳还原氧化铁,反应物CO与Fe2O3的化学计量数之比=3 : 1D.铜能与硫酸锌溶液反应,有金属锌析出6.下列图像能正确反映其对应关系的是()B.等质量、等浓度的过氧化氢溶液分解制氧气C.电解水D.向等质量、等浓度的稀硫酸中加入足量等质量的金属7 .实验室用一氧化碳还原氧化铁实验步骤有: ①通一氧化碳;②给氧化铁加热;③停止加热; ④通一氧化碳至试管冷却;⑤检查装置气密性。
正确的操作顺序为 ( )A.⑤①②④③ 8 .①②③④⑤C.①③②⑤④D.②①④⑤③8.将CO 通入盛有12 g Fe 2O 3的试管内,加热反应一段时间后,停止加热,继续通入CO 至 试管冷却,此时试管内残留固体的质量为 9.6 g,则反应氧化铁的质量为( )A. 2.4 gB. 5 gC. 8 gD. 9.6 g9.将CO 通入盛有12 g Fe 2O 3的试管内,加热反应一段时间后,停止加热,继续通入CO 至 试管冷却,此时试管内残留固体的质量为 9.6 g,则反应生成铁的质量为( )A. 2.4 gB. 5.6 gC. 8.4 gD. 9.6 g10.化学实验操作中常常有许多先后”之分,否则就会出现事故或者使实验失败。
铁还原氧化铁的产物是氧化亚铁还是四氧化三铁

铁还原氧化铁的产物是氧化亚铁还是四氧化三铁摘要从热力学和实验验证的角度探讨“铁和氧化铁反应的产物是四氧化三铁,而不是氧化亚铁”。
关键词铁氧化铁氧化亚铁四氧化三铁热力学1 问题的提出有中学化学教师通过实验证明“铁和氧化铁反应的产物是氧化亚铁”[1]。
笔者对铁还原氧化铁的实验进行了进一步探究,认为产物应是四氧化三铁。
在此,笔者提出自己的观点与各位同行商榷。
2 自然界中没有氧化亚铁在铁的3种氧化物中,四氧化三铁最稳定,氧化亚铁最不稳定,它极易被氧化成氧化铁[2]。
其实,根据热力学定律也容易算出这个反应(4FeO+O2=2Fe2O3)在常温即可自发进行。
查得相关数据见表1[3]:因为该反应的自由能变远小于0,所以该反应进行得很完全。
这也是自然界中没有氧化亚铁的根本原因。
退一步说,即使在实验中真的生成了氧化亚铁,那么黑色粉末一倒出来,遇到了空气,氧化亚铁也不可能稳定存在。
在日本,氧化亚铁的不稳定性早在2002年就已用于食品防伪防盗包装[4]:在食品密封包装盒的透明盖内放上一小包氧化亚铁粉末,一旦有人开启盒盖,空气就要进入包装盒内,氧化亚铁很快由黑变红,这样就能及时发现、处理。
3 铁还原氧化铁生成四氧化三铁3.1 理论探讨在铁的3种氧化物中,氧化铁的氧化性最强,因此铁应该能够还原氧化铁,那么还原产物是氧化亚铁还是四氧化三铁呢?笔者先从理论上来探讨。
查得相关数据见表2[3]:由表2中的数据,不难算出反应①的焓变是:ΔH=[-266-13(-822.2)-0]kJ•mol-1=8.067 kJ•mol-1也容易算出反应①的熵变是:ΔS=(54-13×27.2-13×90)J•mol-1•K-1=14.93J•mol-1•K-1=0.014 93 kJ•mol-1•K-1再根据吉布斯-亥姆霍兹公式:ΔG m=ΔH m-TΔS m,并取酒精喷灯火焰的温度为1 273.15 K,最后算出反应①的自由能变是:ΔG m=8.067 kJ•mol-1-1 273.15 K×0.0149 3 kJ•mol-1•K-1=-10.94 kJ•mol-1假设进行的是反应②:13Fe+43Fe2O3△Fe3O 4仍根据表2中的数据,我们可以算出反应②的焓变是:ΔH=[-1 117-43(-822.2)-0]=-20.73 kJ•mol-1同时算出反应②的熵变是:ΔS=[146-13×27.2-90]J•mol-1•K-1=16.93 J•mol-1•K-1=0.016 93 kJ•mol-1•K-1再根据吉布斯-亥姆霍兹公式(温度仍取 1 273.15 K),最后算出反应②的自由能变是:ΔG m=-20.73 kJ•mol-1-1 273.15 K×0.016 93kJ•mol-1•K-1=-42.28 kJ•mol-1由上述计算结果可以看出,作为相同反应物在相同环境下的2种反应趋势,反应①的自由能变略小于0,且产物极不稳定,因此它将很难自发发生;反应②的自由能变小于-40 kJ•mol-1(ΔG m<-40 kJ•mol-1时,反应的平衡常数K很大,反应进行得很完全),且四氧化三铁很稳定,因此它容易自发进行。
co还原氧化铁生成四氧化三铁

co还原氧化铁生成四氧化三铁氧化铁,即铁的氧化物,分为FeO、Fe2O3、Fe3O4等类型。
其中,Fe2O3是一种常见的氧化铁,也被称为氧化亚铁,外观呈深红色。
而四氧化三铁,也被称为二氧化铁,外观呈黑色。
氧化铁与co反应时,能够发生还原反应,生成四氧化三铁。
这个反应过程在实际应用中有着广泛的意义和应用价值。
下面将对这个反应过程进行全面细致的介绍。
首先,让我们看看这个反应的基本原理。
氧化铁是一种氧化剂,而co则是一种还原剂。
在反应中,co通过捕获氧原子与氧化铁中的氧原子结合,从而发生还原反应。
这个反应可以简单理解为氧化铁的"失氧"过程。
而生成的四氧化三铁,则是由四个氧原子与三个铁原子结合而成,具有黑色的外观。
在工业应用方面,这个反应有着重要的意义。
首先,四氧化三铁是一种重要的材料,广泛应用于许多领域。
例如,它被用作制造磁性材料,用于生产磁铁、电子元器件等。
此外,四氧化三铁还被用作颜料,用于染色和涂料领域。
它的黑色外观使得它成为优秀的着色剂。
除了工业应用外,该反应还具有环境保护的意义。
co是一种有毒气体,与空气中的氧结合形成一氧化碳,会对人体带来危害。
然而,通过与氧化铁反应生成四氧化三铁,能够将co有效地转化为无害的物质,并减少对环境和人体的伤害。
为了使这个反应更加高效,人们进行了大量研究和实践。
例如,在催化剂方面,加入适量的催化剂能够提高反应速率和效果。
此外,在反应条件的选择上,控制反应温度、压力以及反应物浓度等因素,也对反应的进行有着重要影响。
总结起来,co还原氧化铁生成四氧化三铁是一种重要且有意义的反应过程。
它不仅在工业上有广泛的应用,还具有环境保护的作用。
为了提高反应效果,人们需要在催化剂和反应条件的选择上进行深入研究。
正是这种不断努力和创新,使得这个反应在实际应用中发挥着重要的作用。
铁,氧化铁,四氧化三铁反应_概述及解释说明

铁,氧化铁,四氧化三铁反应概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文讨论的主题是铁、氧化铁和四氧化三铁之间的反应。
铁是一种常见的金属元素,具有重要的工业和生物关联应用。
而氧化铁则是铁与氧发生反应后形成的化合物之一,四氧化三铁则是氧化铁中一种常见的晶体结构。
本文将探讨铁和氧化铁之间的关系,同时详细解析四氧化三铁反应的机制。
1.2 文章结构此篇文章分为五个部分。
首先是引言部分,概述了文章的内容和目标;接着是正文部分,对整个话题进行详细讨论;然后是探究铁基本性质与反应的章节,包括对铁的化学性质、其与氧化铁之间的关系以及四氧化三铁反应机理的解析;随后进入应用和重要性章节,涵盖了该反应在工业和生物相关领域中的广泛运用,以及对环境问题和控制措施等方面造成的影响;最后进行结论总结。
1.3 目的本篇文章旨在全面介绍并深入解析铁、氧化铁和四氧化三铁之间的反应。
通过对这些物质的性质和相互作用的探讨,可以加深对铁基本性质及其在不同领域中的应用重要性的理解。
同时,进一步认识四氧化三铁反应机理在工业、生物学及环境学等方面带来的影响,以促进相关技术的发展和环境保护措施的制定。
2. 正文在本章节中,我们将详细探讨铁、氧化铁和四氧化三铁反应的相关内容。
首先,我们将简要介绍铁的基本性质和反应特点。
2.1 铁的化学性质铁是一种常见的金属元素,其原子序数为26,原子量为55.845g/mol。
它具有良好的导电性和导热性,并且呈现出光泽的金属外观。
在自然界中,铁可以以多种形式存在,如纯铁、合金、矿石等。
在化学反应中,铁可以发生氧化还原反应和与其他物质发生复合反应。
常见的氧化形式包括Fe(II)和Fe(III)两种价态。
另外,由于铁具有良好的电子转移能力,在催化反应中也起到重要作用。
2.2 铁与氧化铁的关系氧化铁是指包括FeO、Fe₂O₃和Fe₃O₄三种不同价态的含有氧元素的铁化合物。
其中,FeO是亚铁酸盐,Fe₂O₃是红色黑柱石或赤铁矿,Fe₃O₄则是磁黄铁矿。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
铁还原氧化铁的产物是氧化亚铁还是四氧化三铁
摘要从热力学和实验验证的角度探讨“铁和氧化铁反应的产物是四氧化三铁,而不是氧化亚铁”。
关键词铁氧化铁氧化亚铁四氧化三铁热力学
1 问题的提出
有中学化学教师通过实验证明“铁和氧化铁反应的产物是氧化亚铁”[1]。
笔者对铁还原氧化铁的实验进行了进一步探究,认为产物应是四氧化三铁。
在此,
笔者提出自己的观点与各位同行商榷。
2 自然界中没有氧化亚铁
在铁的3种氧化物中,四氧化三铁最稳定,氧化亚铁最不稳定,它极易被氧化成氧化铁[2]。
其实,根据热力学定律也容易算出这个反应
(4FeO+O2=2Fe2O3)在常温即可自发进行。
查得相关数据见表1[3]:
因为该反应的自由能变远小于0,所以该反应进行得很完全。
这也是自然界中没有氧化亚铁的根本原因。
退一步说,即使在实验中真的生成了氧化亚铁,那么黑色粉末一倒出来,遇到了空气,氧化亚铁也不可能稳定存在。
在日本,氧化亚铁的不稳定性早在2002年就已用于食品防伪防盗包装[4]:在食品密封包装盒的透明盖内放上一小包氧化亚铁粉末,一旦有人开启盒盖,空气就要进入包装盒内,氧化亚铁很快由黑变红,这样就能及时发现、处理。
3 铁还原氧化铁生成四氧化三铁
3.1 理论探讨
在铁的3种氧化物中,氧化铁的氧化性最强,因此铁应该能够还原氧化铁,那么还原产物是氧化亚铁还是四氧化三铁呢?笔者先从理论上来探讨。
查得相关数据见表2[3]:
由表2中的数据,不难算出反应①的焓变是:
ΔH=[-266-13(-822.2)-0]kJ•mol-1=8.067 kJ•mol-1
也容易算出反应①的熵变是:
ΔS=(54-13×27.2-13×90)J•mol-1•K-1=14.93
J•mol-1•K-1=0.014 93 kJ•mol-1•K-1
再根据吉布斯-亥姆霍兹公式:ΔG m=ΔH m-TΔS m,并取酒精喷灯火焰的温度为1 273.15 K,最后算出反应①的自由能变是:
ΔG m=8.067 kJ•mol-1-1 273.15 K×0.0149 3 kJ•mol-1•K-1=-10.94 kJ•mol-1
假设进行的是反应②:
13Fe+43Fe2O3△Fe3O 4
仍根据表2中的数据,我们可以算出反应②的焓变是:
ΔH=[-1 117-43(-822.2)-0]=-20.73 kJ•mol-1
同时算出反应②的熵变是:
ΔS=[146-13×27.2-90]J•mol-1•K-1=16.93 J•mol-1•K-1=0.016 93 kJ•mol-1•K-1
再根据吉布斯-亥姆霍兹公式(温度仍取 1 273.15 K),最后算出反应②的自由能变是:
ΔG m=-20.73 kJ•mol-1-1 273.15 K×0.016 93
kJ•mol-1•K-1=-42.28 kJ•mol-1
由上述计算结果可以看出,作为相同反应物在相同环境下的2种反应趋势,反应①的自由能变略小于0,且产物极不稳定,因此它将很难自发发生;反应②
的自由能变小于-40 kJ•mol-1(ΔG m<-40 kJ•mol-1时,反应的平衡常数K很大,反应进行得很完全),且四氧化三铁很稳定,因此它容易自发进行。
可见,铁还原氧化铁时很难生成氧化亚铁,容易生成四氧化三铁。
3.2 实验验证
笔者利用实验(装置见图1)去探究反应的产物。
图1 铁还原氧化铁的实验装置
(1)取15 mm×150 mm的硬质玻璃管一个,按图连接好仪器(暂不装入药品),夹上弹簧夹a,松开弹簧夹b,微热玻璃管,若导管口有气泡冒出,则装置不漏气。
(2)称取1 g还原铁粉(AR,天津市巨星圣源化学试剂有限公司,2007年生产)和5 g氧化铁粉末(AR,天津市福晨化学试剂厂,2005年生产),将其混合均匀;拔掉玻璃管一端的橡皮塞,将药品薄薄地平摊在玻璃管底部。
(3)松开2个弹簧夹,通入纯净干燥的二氧化碳气体(做保护气),估计玻璃管里空气被排完了,即可夹上弹簧夹a,并开始加热药品。
(4)大约4分钟左右,棕色粉末全部变黑;再夹上弹簧夹b,然后停止加热(玻璃管冷却时2根橡皮管都会变瘪,从而及时缓冲玻璃管内的压强变化),等到玻璃管冷却至室温,倒出黑色粉末。
(5)用磁铁去检验生成物,发现黑色粉末完全被吸引,而且暴露在空气中也不变色。
说明,生成物中没有氧化亚铁(至少是看不到有氧化亚铁)。
(6)然后,用稀盐酸(若用稀硫酸反应很慢)去检验生成物。
将反应所得黑色粉末取适量装入试管,滴加足量的稀盐酸(AR浓盐酸配制,徐州市试剂总厂),黑色粉末部分溶解,且冒气泡,说明黑色粉末中含有铁(因为铁过量)。
再微热上述溶液(或自然放置几个小时),黑色粉末全部溶解,得到一种黄绿色溶液(介于亚铁盐、铁盐溶液颜色之间),说明黑色粉末中含有四氧化三铁。
(7)考虑到有的文献中认为“四氧化三铁不溶于酸”[5](但笔者的实验却真的是溶解了),为了避免争议,笔者又用硫酸铜溶液去检验黑色粉末的成分。
取少量反应所得黑色粉末装入试管,滴加足量的浓硫酸铜溶液,很快出现红色固体(铁置换出铜),搅拌、静置一段时间后,黑色粉末仍然存在,说明黑色粉末中含有四氧化三铁。
综上,笔者的研究,既有实验的检验,也有理论的支撑,还有通俗易懂、符合化学原理的简单解释。
因此,“铁还原氧化铁生成四氧化三铁”的结论是可信的。
参考文献
[1]戚万友.中学化学教学参考,2010,(4):63
[2]许嘉璐主编.中国中学教学百科全书:化学卷.沈阳:沈阳出版社,1990:204
[3]北京师范大学等.无机化学.北京:高等教育出版社,2006:236-237,770
[4]中轻网.轻工机械,2003,(2):81
[5]周改英.中学化学,2010,(7):17-18。