Question

小紅為大家做了一個“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．小紅告訴大家：黑褐色物質中含有鐵單質．

[提出問題]黑褐色物質中真的含有鐵單質嗎？

[探究過程]

(1)小紅先從反應物分析，因為________所以反應后可能生成鐵單質．

(2)為獲得實驗證據，小紅做了實驗1．

實驗1：將黑褐色物質放入稀鹽酸中，發現有連續微小氣泡產生．若黑褐色物質中含有鐵單質，則反應的化學方程式為________．

(3)小明提出疑問：由反應物的組成分析，能與稀鹽酸反應產生氣泡的物質不一定是鐵單質，還可能是________．

小紅通過查閱資料得知，在高溫條件下不可能生成此類物質．

(4)小明仍有疑問：實驗1中產生的氣泡也可能是濾紙碳化后吸附的空氣．

為此，小紅又做了實驗1的對比實驗：________觀察到有微小氣泡產生但很快停止．證明實驗1中的連續氣泡確實是由鐵單質與稀鹽酸反應產生的．

(5)為進一步證明黑褐色物質中有鐵單質，小紅又做了實驗2．

實驗2：將黑褐色物質放入________溶液中，觀察到________．

[得出結論]通過以上探究，證明黑褐色物質中確實含有鐵單質．

[拓展探究]請再用一種方法證明黑褐色物質中含有鐵單質：________．

Answer 1

答案：
解析：

專題：科學探究． 　　分析：[探究過程](1)根據質量守恒定律來進行解答； 　　(2)根據鐵和鹽酸反應的化學方程式進行解答； 　　(3)根據鹽酸的性質可以知道，碳酸鹽也可以和鹽酸反應生成氣體，可以據此解答； 　　(4)若濾紙碳化后吸附了空氣，則在水中也能產生氣泡，所有可以將該黑褐色固體加入蒸餾水中，觀察氣泡的持續性，即可完成判斷； 　　(5)實驗2：根據鐵單質和硫酸銅溶液的反應生成紅色的銅，現象較明顯，可以據此來進行解答； 　　[拓展探究]根據鐵的性質可用磁鐵來進行吸引，可以據此解答． 　　解答：解：[探究過程](1)根據質量守恒定律可以知道，反應前后元素的種類不變，由于反應物中含有鐵元素，所以可能生成鐵單質； 　　(2)鐵和鹽酸反應生成了氫氣和氯化亞鐵，其反應的化學方程式為：Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑； 　　(3)由于反應物中含碳元素和氧元素，而碳酸鹽也能和鹽酸反應生成氣體，故該固體中可能含有碳酸亞鐵或者碳酸鐵； 　　(4)若濾紙碳化后吸附了空氣，則在水中也能產生氣泡，所有可以將該黑褐色固體加入蒸餾水中進行驗證； 　　(5)實驗2：鐵的活動性比銅強，可以和硫酸銅溶液的反應生成銅，而銅為紅色固體，所以可以將該黑褐色固體加入硫酸銅溶液中，若觀察到有紅色固體產生，則說明含有鐵； 　　[拓展探究]鐵粉可以被磁鐵吸引，所以可以用磁鐵來吸引該黑褐色固體，若磁鐵上有殘留的粉末，則說明該粉末中含有鐵單質． 　　故答案為：[探究過程](1)反應物中含有鐵元素； 　　(2)Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑； 　　(3)碳酸亞鐵或者碳酸鐵； 　　(4)將黑褐色物質放入蒸餾水中； 　　(5)硫酸銅；有紅色固體產生； 　　[拓展探究]用磁鐵來吸引該黑褐色固體，若磁鐵上有殘留的粉末，則說明該粉末中含有鐵單質． 　　點評：解答這類題目時，首先，賞析問題情景，找到實驗探究的反應原理；再根據實驗的反應原理，利用所取的樣品進行實驗探究，分析推斷出該物質的組成成分即可；注意物質的性質的應用．

提示：

實驗探究物質的組成成分以及含量；金屬的化學性質；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．