Question

化学课上老师为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验，将一张滤纸（组成元素为C、H、O）用FeC1₃浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质．老师告诉大家：黑褐色物质中含有铁单质．聪明的小明对此进行了如下探究：
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗？
【探究过程】
Ⅰ小明先从反应物元素组成分析，认为：因为

 

，所以反应后可能有铁单质生成．
Ⅱ（1）为获得实验证据，小明做了实验1．
实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微波气泡产生，若黑褐色物质中含有铁单质，则反应的化学方程式为

 

．
（2）小刚提出疑问是：由反应物的组成分析，能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质，还可能是

 

（填化学式）．
小明查阅资料得知，在高温条件下不可能生成此类物质．
（3）为进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小明又做了实验2．
实验2：将黑褐色物质放入

 

溶液中，观察到

 

．
【得出结论】通过以上实验探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,金属的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【探究过程】
Ⅰ从根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变．生成物中铁是由铁元素组成的，就要求反应物也有铁元素去分析解答；
Ⅱ（1）从铁和稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气（气体）去分析解答；
（2）从能与稀盐酸反应产生气泡的物质除了活泼金属外，还有碳酸盐，由质量守恒定律：反应前后元素的种类不变，可知由于反应前反应物中有：Fe、C、O三种元素，因此黑褐色物质中可能含有FeCO₃，又由于FeCO₃在高温下会分解，去分析解答；
（3）从金属的化学性质有三条：①和氧气反应，②和酸反应，③和可溶性的盐反应去分析解答．

解答：解：【探究过程】
Ⅰ根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变．生成物中铁是由铁元素组成的，就要求反应物也有铁元素，由题意可知：反应物FeC1₃中含有铁元素；故答案为：反应物FeC1₃中含有铁元素；
Ⅱ（1）铁和稀盐酸反应，生成氯化亚铁和氢气（气体），其反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；故答案为：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（2）能与稀盐酸反应产生气泡的物质除了活泼金属外，还有碳酸盐，由质量守恒定律：反应前后元素的种类不变，可知由于反应前反应物中有：Fe、C、O三种元素，因此黑褐色物质中可能含有FeCO₃，又由于FeCO₃在高温下会分解，故答案为：FeCO₃或Fe₂（CO₃）₃；
（3）金属的化学性质有三条：①和氧气反应，②和酸反应，③和可溶性的盐反应；题目中指出将黑褐色的物质放到一种溶液中，排除了是氧气的可能，又由于实验1中利用了铁的稀盐酸反应，故实验2中只能利用金属和盐溶液反应；铁能和硫酸铜溶液反应生成红色的铜和硫酸亚铁；
故答案为：CuSO₄；有红色物质生成．

点评：本题变相考查了铁的化学性质，这就要求我们学会运用知识去解决问题．