Question

某學生進行如下實驗：首先用氯化鐵（FeCl₃）濃溶液將一張濾紙潤濕，用酒精燈烘干后再點燃濾紙，最終得到黑褐色的粉末狀產物．該同學要對產物進行分析：
（1） 提出假設：黑褐色產物是鐵粉．
（2） 設計實驗方案：將產物分為三份，設計實驗如下：
①取少量黑色粉末于燒杯中，并加入過量的稀硫酸．
②用磁鐵靠近產物．
③將產物放在燃燒匙中，點燃后放入盛有氧氣的集氣瓶．
（3） 進行實驗：實驗現象如下：①稀硫酸與黑褐色粉末混合，有氣泡放出，有黑色物質漂浮在溶液中；
②部分產物被磁鐵吸引；
③被點燃的產物放入盛有氧氣的集氣瓶中劇烈燃燒、火星四濺．
（4） 解釋與結論：通過實驗現象確定假設有誤，黑褐色產物除含鐵以外還可能含有炭．
理由是：①

 

；②

 

．
若想進一步證明黑褐色產物還可能含有炭，請你改進完善實驗③來驗證：
實驗步驟：

 

；
實驗現象：

 

．
（5）寫出與檢驗粉末成分有關的2個化學方程式（多寫不得分）：

 

 

．

Answer 1

分析：（4）由題意知，“氯化鐵（FeCl₃）濃溶液將一張濾紙潤濕，用酒精燈烘干后再點燃濾紙，最終得到黑褐色的粉末狀產物”，“稀硫酸與黑褐色粉末混合，有氣泡放出，有黑色物質漂浮在溶液中”，可推測黑褐色產物除含鐵以外還可能含有炭；證明黑褐色產物還可能含有炭，設計實驗讓它燃燒，驗證產物是否為二氧化碳．
（5）粉末成分可能為鐵粉和碳粉的混合物，考慮它們所發生的反應．

解答：解：（4）由題意，推測黑褐色產物除含鐵以外還可能含有炭；理由為：用酒精燈烘干后再點燃濾紙；有黑色物質漂浮在溶液中；證明黑褐色產物還可能含有炭，設計實驗讓它燃燒，實驗步驟為：向反應后的集氣瓶中滴加澄清石灰水；實驗現象為：澄清石灰水變渾濁．
（5）由題意，推測黑褐色產物除含鐵以外還可能含有炭，故它們所發生的反應有：3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；C+O₂

點燃  .

CO₂
故答案為：（4）用酒精燈烘干后再點燃濾紙；有黑色物質漂浮在溶液中；實驗步驟為：向反應后的集氣瓶中滴加澄清石灰水；實驗現象為：澄清石灰水變渾濁．
（5）3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄；C+O₂

點燃  .

CO₂

點評：掌握金屬的化學性質；掌握碳的化學性質；掌握實驗探究物質的組成成分以及含量；正確書寫化學方程式的步驟方法．