某化学小组同学研究铁丝在氧气中燃烧的反应,进行了如下实验。
\(\rm{(1)}\)取一段打磨好的螺旋状铁丝,在下端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时,插入充满氧气且放有少量水的集气瓶中。观察到如下现象:铁丝剧烈燃烧,________________,放热,集气瓶底部出现黑色固体。
\(\rm{(2)}\)为了确定该黑色固体的成分,同学们查阅到以下资料:
\(\rm{①}\)铁粉是黑色或灰黑色粉末。四氧化三铁为黑色固体,具有磁性。
\(\rm{②}\)铁和盐酸反应:铁\(\rm{+}\)盐酸氯化亚铁\(\rm{+}\)氢气
四氧化三铁和盐酸反应:四氧化三铁\(\rm{+}\)盐酸氯化铁\(\rm{+}\)氯化亚铁\(\rm{+}\)水
\(\rm{③}\)氯化亚铁溶液为浅绿色,氯化铁溶液为黄色。
该小组同学根据以上资料,猜想黑色固体的成分有三种可能:
\(\rm{a.}\) 只含有铁;\(\rm{b.}\)只含有四氧化三铁;\(\rm{c. }\)_____________________。
经过讨论发现,猜想_______不合理,可以排除。
\(\rm{(3)}\)有同学提出:用磁铁来确定黑色固体的成分。其他同学表示反对,其理由为_______。
\(\rm{(4)}\)经过讨论,同学们设计了以下实验方案,通过实验确定了黑色固体的成分。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量黑色固体于试管中,加入适量盐酸,放置一段时间 | 现象\(\rm{1}\):液体由无色变为黄色 现象\(\rm{2}\):有气泡产生 | |