Question

1．化学课上老师为同学们做了一个“燃纸成铁”的趣味实验：将一张滤纸（成分为纤维素）用FeCl₃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．对“黑褐色物质”的成分，大家进行了探究．
提出猜想 小明认为，：黑褐色物质“中一定含有铁单质，因为反应物FeC1₃中含有铁元素．
实验与分析 为确认这一猜想，小明进行了下列实验．
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，他认为发生的化学反应是Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，所以黑褐色物质中含有铁单质．
对于实验1，小红提出了自己的疑问：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FeCO₃或Fe₂（CO₃）₃（填化学式）．
为此，小明查阅相关的资料后得知，在此高温条件下不可能生成此类物质．
为进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小明又做了一个实验．
实验2：将黑褐色物质放入CuSO₄溶液中，当观察到有红色物质生成，证明黑褐色物质中含有铁单质．
通过以上实验，证明黑褐色物质中确实含有铁单质．
实验讨论  除了铁单质外，“黑褐色物质”中会不会还有其他物质呢？同学们又提出了一个新的问题，他们认为“黑褐色物质”中还可能有氧化铁．
于是，有一个实验探究开始了…

Answer 1

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．
【实验讨论】根据颜色以及铁会与氧气反应分析．

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．
【实验讨论】氧化铁是褐色固体，同时铁与氧气可能生成氧化铁，所以“黑褐色物质”可能含有氧化铁，故答案为：氧化铁．

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．