Question

1．化學(xué)課上老師為同學(xué)們做了一個“燃紙成鐵”的趣味實驗：將一張濾紙（成分為纖維素）用FeCl₃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)．對“黑褐色物質(zhì)”的成分，大家進行了探究．
提出猜想 小明認為，：黑褐色物質(zhì)“中一定含有鐵單質(zhì)，因為反應(yīng)物FeC1₃中含有鐵元素．
實驗與分析 為確認這一猜想，小明進行了下列實驗．
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，他認為發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，所以黑褐色物質(zhì)中含有鐵單質(zhì)．
對于實驗1，小紅提出了自己的疑問：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FeCO₃或Fe₂（CO₃）₃（填化學(xué)式）．
為此，小明查閱相關(guān)的資料后得知，在此高溫條件下不可能生成此類物質(zhì)．
為進一步證明黑褐色物質(zhì)中有鐵單質(zhì)，小明又做了一個實驗．
實驗2：將黑褐色物質(zhì)放入CuSO₄溶液中，當觀察到有紅色物質(zhì)生成，證明黑褐色物質(zhì)中含有鐵單質(zhì)．
通過以上實驗，證明黑褐色物質(zhì)中確實含有鐵單質(zhì)．
實驗討論  除了鐵單質(zhì)外，“黑褐色物質(zhì)”中會不會還有其他物質(zhì)呢？同學(xué)們又提出了一個新的問題，他們認為“黑褐色物質(zhì)”中還可能有氧化鐵．
于是，有一個實驗探究開始了…

Answer 1

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．
【實驗討論】根據(jù)顏色以及鐵會與氧氣反應(yīng)分析．

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．
【實驗討論】氧化鐵是褐色固體，同時鐵與氧氣可能生成氧化鐵，所以“黑褐色物質(zhì)”可能含有氧化鐵，故答案為：氧化鐵．

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．