Question

某学生进行如下实验：首先用氯化铁（FeCl₃）浓溶液将一张滤纸润湿，用酒精灯烘干后再点燃滤纸，最终得到黑褐色的粉末状产物．该同学要对产物进行分析：
（1） 提出假设：黑褐色产物是铁粉．
（2） 设计实验方案：将产物分为三份，设计实验如下：
①取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸．
②用磁铁靠近产物．
③将产物放在燃烧匙中，点燃后放入盛有氧气的集气瓶．
（3） 进行实验：实验现象如下：①稀硫酸与黑褐色粉末混合，有气泡放出，有黑色物质漂浮在溶液中；
②部分产物被磁铁吸引；
③被点燃的产物放入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧、火星四溅．
（4） 解释与结论：通过实验现象确定假设有误，黑褐色产物除含铁以外还可能含有炭．
理由是：①

 

；②

 

．
若想进一步证明黑褐色产物还可能含有炭，请你改进完善实验③来验证：
实验步骤：

 

；
实验现象：

 

．
（5）写出与检验粉末成分有关的2个化学方程式（多写不得分）：

 

 

．

Answer 1

分析：（4）由题意知，“氯化铁（FeCl₃）浓溶液将一张滤纸润湿，用酒精灯烘干后再点燃滤纸，最终得到黑褐色的粉末状产物”，“稀硫酸与黑褐色粉末混合，有气泡放出，有黑色物质漂浮在溶液中”，可推测黑褐色产物除含铁以外还可能含有炭；证明黑褐色产物还可能含有炭，设计实验让它燃烧，验证产物是否为二氧化碳．
（5）粉末成分可能为铁粉和碳粉的混合物，考虑它们所发生的反应．

解答：解：（4）由题意，推测黑褐色产物除含铁以外还可能含有炭；理由为：用酒精灯烘干后再点燃滤纸；有黑色物质漂浮在溶液中；证明黑褐色产物还可能含有炭，设计实验让它燃烧，实验步骤为：向反应后的集气瓶中滴加澄清石灰水；实验现象为：澄清石灰水变浑浊．
（5）由题意，推测黑褐色产物除含铁以外还可能含有炭，故它们所发生的反应有：3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；C+O₂

点燃  .

CO₂
故答案为：（4）用酒精灯烘干后再点燃滤纸；有黑色物质漂浮在溶液中；实验步骤为：向反应后的集气瓶中滴加澄清石灰水；实验现象为：澄清石灰水变浑浊．
（5）3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄；C+O₂

点燃  .

CO₂

点评：掌握金属的化学性质；掌握碳的化学性质；掌握实验探究物质的组成成分以及含量；正确书写化学方程式的步骤方法．