Question

化學(xué)課上老師為大家做了一個“燃紙成鐵”的趣味實驗，將一張濾紙（組成元素為C、H、O）用FeC1₃濃溶液潤濕，在酒精燈上烘干后點燃，濾紙變黑、紅熱，最終生成黑褐色物質(zhì)．老師告訴大家：黑褐色物質(zhì)中含有鐵單質(zhì)．聰明的小明對此進行了如下探究：
【提出問題】黑褐色物質(zhì)中真的含有鐵單質(zhì)嗎？
【探究過程】
Ⅰ小明先從反應(yīng)物元素組成分析，認(rèn)為：因為

 

，所以反應(yīng)后可能有鐵單質(zhì)生成．
Ⅱ（1）為獲得實驗證據(jù)，小明做了實驗1．
實驗1：將黑褐色物質(zhì)放入稀鹽酸中，發(fā)現(xiàn)有連續(xù)微波氣泡產(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

 

．
（2）小剛提出疑問是：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

 

（填化學(xué)式）．
小明查閱資料得知，在高溫條件下不可能生成此類物質(zhì)．
（3）為進一步證明黑褐色物質(zhì)中有鐵單質(zhì)，小明又做了實驗2．
實驗2：將黑褐色物質(zhì)放入

 

溶液中，觀察到

 

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

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【探究過程】
Ⅰ從根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的種類不變．生成物中鐵是由鐵元素組成的，就要求反應(yīng)物也有鐵元素去分析解答；
Ⅱ（1）從鐵和稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣（氣體）去分析解答；
（2）從能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的物質(zhì)除了活潑金屬外，還有碳酸鹽，由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后元素的種類不變，可知由于反應(yīng)前反應(yīng)物中有：Fe、C、O三種元素，因此黑褐色物質(zhì)中可能含有FeCO₃，又由于FeCO₃在高溫下會分解，去分析解答；
（3）從金屬的化學(xué)性質(zhì)有三條：①和氧氣反應(yīng)，②和酸反應(yīng)，③和可溶性的鹽反應(yīng)去分析解答．

解答：解：【探究過程】
Ⅰ根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的種類不變．生成物中鐵是由鐵元素組成的，就要求反應(yīng)物也有鐵元素，由題意可知：反應(yīng)物FeC1₃中含有鐵元素；故答案為：反應(yīng)物FeC1₃中含有鐵元素；
Ⅱ（1）鐵和稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣（氣體），其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；故答案為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（2）能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的物質(zhì)除了活潑金屬外，還有碳酸鹽，由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后元素的種類不變，可知由于反應(yīng)前反應(yīng)物中有：Fe、C、O三種元素，因此黑褐色物質(zhì)中可能含有FeCO₃，又由于FeCO₃在高溫下會分解，故答案為：FeCO₃或Fe₂（CO₃）₃；
（3）金屬的化學(xué)性質(zhì)有三條：①和氧氣反應(yīng)，②和酸反應(yīng)，③和可溶性的鹽反應(yīng)；題目中指出將黑褐色的物質(zhì)放到一種溶液中，排除了是氧氣的可能，又由于實驗1中利用了鐵的稀鹽酸反應(yīng)，故實驗2中只能利用金屬和鹽溶液反應(yīng)；鐵能和硫酸銅溶液反應(yīng)生成紅色的銅和硫酸亞鐵；
故答案為：CuSO₄；有紅色物質(zhì)生成．

點評：本題變相考查了鐵的化學(xué)性質(zhì)，這就要求我們學(xué)會運用知識去解決問題．