Question

有一包粉末，可能由C粉、Fe₂O₃粉、Fe粉三種物質(zhì)中的一種或兩種組成．某同學(xué)為了探究它的成分，按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（1）先對實(shí)驗(yàn)做了如下設(shè)想和分析：
取少量粉末于燒杯中，向燒杯中加入過量的稀硫酸，則實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論如下表所示（表中未列完所有情況），請你完成下表：

燒杯中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
① ①無明顯現(xiàn)象，固體質(zhì)量不減少，且溶液仍為無色 ．	只含C
② 有黑色不溶物，溶液由無色變?yōu)辄S色 ．	含C、Fe2O3
③有黑色不溶物，有氣泡逸出，溶液呈淺綠色	含 C、Fe

（2）通過實(shí)驗(yàn)及分析，確定該粉末為C、Fe₂O₃的混合物．為了進(jìn)一步探究C、Fe₂O₃的性質(zhì)，他又利用這種混合物補(bǔ)充做了下面兩個實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)1：將此粉末在空氣中灼燒至質(zhì)量不再變化，待冷卻到室溫后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，反應(yīng)完全后靜置，燒杯中

無

（填“有”或“無”）不溶物，溶液呈

黃

色．
實(shí)驗(yàn)2：將此粉末隔絕空氣加強(qiáng)熱（若兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)），靜置，再加入過量稀硫酸，充分反應(yīng)后，所得溶液中的溶質(zhì)是

FeSO₄

、

H₂SO₄

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)碳與硫酸不反應(yīng)，氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，溶液為黃色，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，溶液為淺綠色，且有氣泡冒出，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論反推出實(shí)驗(yàn)過程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以推出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；（2）根據(jù)碳與氧氣反應(yīng)后剩余物再與硫酸反應(yīng)看有什么現(xiàn)象，碳與氧化鐵隔絕空氣加熱會發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)生成物再與硫酸反應(yīng)看最后得到的溶質(zhì)質(zhì)量．

解答：解：（1）根據(jù)結(jié)論只有碳，因?yàn)樘寂c硫酸不反應(yīng)，所以固體質(zhì)量不減少，溶液無變化仍然是無色；如果有碳和氧化鐵，因?yàn)樘寂c硫酸不反應(yīng)，所以最后會有固體剩余物，氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，硫酸鐵是黃色溶液，所以現(xiàn)象為有黑色不溶物，溶液由無色變?yōu)辄S色；有黑色不溶物說明含有碳，因?yàn)橹挥刑疾慌c硫酸反應(yīng)，有氣泡逸出，溶液呈淺綠色說明含有鐵，因?yàn)殍F與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，溶液為淺綠色，且有氣泡冒出，所以由現(xiàn)象可推出結(jié)論為含碳和鐵；
（2）C、Fe₂O₃在空氣中灼燒至質(zhì)量不再變化，發(fā)生的反應(yīng)是碳和氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，待冷卻到室溫后，剩余固體只有氧化鐵，再加入過量稀硫酸，氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，由于硫酸是過量，所以燒杯中無不溶物；碳與氧化鐵隔絕空氣加熱會發(fā)生反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，再加入過量稀硫酸，充分反應(yīng)后，發(fā)生的反應(yīng)是鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，所以反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)是硫酸亞鐵，由于硫酸過量，還含有硫酸．
故答案為：（1）

燒杯中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
①無明顯現(xiàn)象，固體質(zhì)量不減少，且溶液仍為無色	只含C
②有黑色不溶物，溶液由無色變?yōu)辄S色	含C、Fe2O3
③有黑色不溶物，有氣泡逸出，溶液呈淺綠色	含C、Fe

（2）實(shí)驗(yàn)1：無；黃；實(shí)驗(yàn)2：FeSO₄；H₂SO₄

點(diǎn)評：解答本題的關(guān)鍵是要知道碳、氧化鐵、鐵與硫酸的反應(yīng)情況和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，根據(jù)結(jié)論反推現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)象可以推出結(jié)論，還需要知道硫酸過量，溶質(zhì)中還含有硫酸．