Question

三位同学用图所示装置做一氧化碳还原氧化铁的实验．请帮他们写出一氧化碳还原氧化铁的化学方程式    ．当观察到玻璃管A中的粉末由红色逐渐变为黑色时，停止加热，继续通一氧化碳，冷却到室温，停止通气，同时观察到澄清的石灰水变浑浊．
小明认为：依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁．
小红认为：仅从上述实验现象，不足以证明生成的黑色固体为金属铁，她增加了一个实验：用磁铁靠近生成的黑色固体，看到有黑色固体被磁铁吸引．于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论．
小光通过查询有关资料得知：
（1）一氧化碳与氧化铁在加热条件下可能会生成四氧化三铁这种物质．
（2）四氧化三铁为黑色固体，有强磁性，也能够被磁铁吸引．
因此，小光认为小明和小红的结论都不能成立，你是否同意他的说法？    ，请具体说明你的理由    ．
小光想通过实验检验生成的黑色固体是否含有金属铁．请你帮他完成实验并填写下表．

实 验 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
取少量黑色固体于试管中，向其中滴加适量稀盐酸	①    ②若没有气泡产生	①则黑色固体中含金属铁 ②

（3）除上述方案，小光还想出了另外一种方案，他把少量黑色固体放入盛有硫酸铜溶液的试管中，通过观察    ，来判断黑色固体中是否含有金属铁；请帮小光写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式    ．

Answer

根据一氧化碳还原氧化铁的反应原理书写方程式；
（2）由题意可知：“四氧化三铁为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引”，所以只根据此现象，不能确定生成物；并根据铁能与稀硫酸反应产生气泡进一步实验验证；
（3）根据铁与硫酸铜溶液反应的现象和原理分析解答．
【解析】
一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，方程式是：Fe2O3+3CO  2 Fe+3CO2；
（2）由题意“生成黑色固体”，而资料中的：一氧化碳与氧化铁在加热条件下可能会生成四氧化三铁，且四氧化三铁也是黑色的固体，有强磁性，能够被磁铁吸引；所以只根据此现象：有黑色固体被磁铁吸引，不能确定生成物；故小光认为小明和小红的结论都不能成立，具体理由为：根据资料可知：一氧化碳与氧化铁在加热条件下可能会生成四氧化三铁，Fe3O4也是黑色固体且能被磁铁吸引；
铁与稀硫酸反应可产生气体---氢气，所以，可取少量黑色固体于试管中，向其中滴加稀硫酸，观察是否有气泡产生；如果有气泡产生，则黑色固体为铁；若没有气泡产生，则黑色固体中不含金属铁；
（3）除上述方案，还可以采取另一种实验方案，所用的试剂是硫酸铜溶液，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；所以，可通过观察是否有红色固体生成，判断黑色固体中是否含金属铁；
故答案为：
Fe2O3+3CO  2 Fe+3CO2；
（2）同意；  Fe3O4也是黑色固体且能被磁铁吸引；

实 验 步 骤 实 验 现 象 实 验 结 论
取少量黑色固体于试管中，向其中滴加适量稀盐酸 ①若产生气泡
②若没有气泡产生 ①则黑色固体中含金属铁
②则黑色固体中不含金属铁

（3）是否有红色固体生成；  CuSO4+Fe═FeSO4+Cu．