Question

小紅為大家做了一個(gè)“燃紙成鐵”的趣味實(shí)驗(yàn)．將一張濾紙（組成元素為C、H、O）用FeCl₃濃溶液潤濕，在酒精燈上烘干后點(diǎn)燃，濾紙變黑、紅熱，最終生成黑褐色物質(zhì)．小紅告訴大家：黑褐色物質(zhì)中含有鐵單質(zhì)．

【提出問題】黑褐色物質(zhì)中真的含有鐵單質(zhì)嗎？

【探究過程】

（1）小紅先從反應(yīng)物分析，因?yàn)?u>　　所以反應(yīng)后可能生成鐵單質(zhì)．

（2）為獲得實(shí)驗(yàn)證據(jù)，小紅做了實(shí)驗(yàn)1．

實(shí)驗(yàn)1：將黑褐色物質(zhì)放入稀鹽酸中，發(fā)現(xiàn)有連續(xù)微小氣泡產(chǎn)生．若黑褐色物質(zhì)中含有鐵單質(zhì)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　．

（3）小明提出疑問：由反應(yīng)物的組成分析，能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的物質(zhì)不一定是鐵單質(zhì)，還可能是　　．

小紅通過查閱資料得知，在高溫條件下不可能生成此類物質(zhì)．

（4）小明仍有疑問：實(shí)驗(yàn)1中產(chǎn)生的氣泡也可能是濾紙?zhí)蓟�后吸附的空氣�?/p>

為此，小紅又做了實(shí)驗(yàn)1的對比實(shí)驗(yàn)：　　觀察到有微小氣泡產(chǎn)生但很快停止．證明實(shí)驗(yàn)1中的連續(xù)氣泡確實(shí)是由鐵單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的．

（5）為進(jìn)一步證明黑褐色物質(zhì)中有鐵單質(zhì)，小紅又做了實(shí)驗(yàn)2．

實(shí)驗(yàn)2：將黑褐色物質(zhì)放入　　溶液中，觀察到　　．

【得出結(jié)論】通過以上探究，證明黑褐色物質(zhì)中確實(shí)含有鐵單質(zhì)．

【拓展探究】請?jiān)儆靡环N方法證明黑褐色物質(zhì)中含有鐵單質(zhì)：　　．

Answer 1

解答：

解：【探究過程】（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道，反應(yīng)前后元素的種類不變，由于反應(yīng)物中含有鐵元素，所以可能生成鐵單質(zhì)；

（2）鐵和鹽酸反應(yīng)生成了氫氣和氯化亞鐵，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；

（3）由于反應(yīng)物中含碳元素和氧元素，而碳酸鹽也能和鹽酸反應(yīng)生成氣體，故該固體中可能含有碳酸亞鐵或者碳酸鐵；

（4）若濾紙?zhí)蓟�后吸附了空氣，則在水中也能產(chǎn)生氣泡，所有可以將該黑褐色固體加入蒸餾水中進(jìn)行驗(yàn)證；

（5）實(shí)驗(yàn)2：鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，可以和硫酸銅溶液的反應(yīng)生成銅，而銅為紅色固體，所以可以將該黑褐色固體加入硫酸銅溶液中，若觀察到有紅色固體產(chǎn)生，則說明含有鐵；

【拓展探究】鐵粉可以被磁鐵吸引，所以可以用磁鐵來吸引該黑褐色固體，若磁鐵上有殘留的粉末，則說明該粉末中含有鐵單質(zhì)．

故答案為：【探究過程】（1）反應(yīng)物中含有鐵元素；

（2）Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；

（3）碳酸亞鐵或者碳酸鐵；

（4）將黑褐色物質(zhì)放入蒸餾水中；

（5）硫酸銅；有紅色固體產(chǎn)生；

【拓展探究】用磁鐵來吸引該黑褐色固體，若磁鐵上有殘留的粉末，則說明該粉末中含有鐵單質(zhì)．