小明在参考书上看到一氧化碳还原氧化铁(Fe
2O
3)的两种实验装置: 图 1用酒精灯(火焰温度400℃~500℃左右)加热,图2用酒精喷灯(火焰温度可达 800℃以上)加热。小明产生了疑惑:在不同温度下反应有什么不同呢?他猜想:在不同温度条件下,得到产物的成分可能不同。于是他按图组装装置并检查好气密性,进行探究:
①在硬质玻璃管中,分别装入等量氧化铁粉末,连接装置,开始实验。当红棕色粉末变成黑色时停止加热。待玻璃管内物质冷却后,停止通入一氧化碳。过程中澄清石灰水均变浑浊。
②小明把两装置中的黑色粉末分别倒在白纸上,用磁铁靠近,发现黑色粉末均能被磁铁吸引。根据已有知识他判断黑色粉末可能为Fe、Fe
3O
4中的一种或两种。
③为进一步确定成分,小明查阅资料,了解到Fe能和稀硫酸反应产生氢气而 Fe
3O
4不能。于是他分别取等量黑色粉末装入两支试管,加入等量同浓度稀硫酸,产生气泡的情况如下表:
实验记录表
粉末来源 | 产生气泡的情况 |
图1装置 | 未观察到气泡 |
图2装置 | 大量气泡 |
由此,小明确定两装置中产物的成分不同,证实了自己的猜想。
(1)在①中开始实验时,应该先
________,再分别加热玻璃管中的氧化铁。过程中澄清石灰水均变浑浊,说明都有
________气体生成。
(2)在②中小明是利用物质的
________(选填“物理”或“化学”) 性质来进行判别的。
(3)结合①②③实验结果,小明判断图1硬质玻璃管中反应的化学方程式为
________。