(7分)有一包粉末,可能由C粉、Fe2O3粉、Fe粉三种物质中的一种或两种组成。某同学为了探究它的成分,按如下步骤进行实验:
(1)先对实验做了如下设想和分析:
取少量粉末于烧杯中,向烧杯中加入过量的稀硫酸,则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示(表中未列完所有情况),请你完成下表:
烧杯中可能出现的现象 | 结论 |
① | 只含C |
② | 含C、Fe2O3 |
③有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色 | 含 |
实验1:将此粉末在空气中灼烧至质量不合理再变化,待冷却到室温后,取剩余固体于烧杯中,再加入过量稀硫酸,反应完全后静置,烧杯中 (填“有”或“无”)不溶物,溶液呈 色。
实验2:将此粉末隔绝空气加强热(若两种物质恰好完全反应),静置,再加入过量稀硫酸,充分反应后,所得溶液中的溶质是 、 。
(7分)(1)
烧杯中可能出现的现象 | 结论 |
①无明显现象,固体质量少,且溶液仍为无色(1分) | 只含C |
②有黑色不溶物,溶液由无色变为黄色(1分) | 含C、Fe2O3 |
③有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色 | 含C、Fe(1分) |
(1)根据结论只有碳,因为碳与硫酸不反应,所以固体质量不减少,溶液无变化仍然是无色;如果有碳和氧化铁,因为碳与硫酸不反应,所以最后会有固体剩余物,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,硫酸铁是黄色溶液,所以现象为有黑色不溶物,溶液由无色变为黄色;有黑色不溶物说明含有碳,因为只有碳不与硫酸反应,有气泡逸出,溶液呈浅绿色说明含有铁,因为铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,溶液为浅绿色,且有气泡冒出,所以由现象可推出结论为含碳和铁;
(2)C、Fe2O3在空气中灼烧至质量不再变化,发生的反应是碳和氧气反应生成二氧化碳,待冷却到室温后,剩余固体只有氧化铁,再加入过量稀硫酸,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,由于硫酸是过量,所以烧杯中无不溶物;碳与氧化铁隔绝空气加热会发生反应生成铁和二氧化碳,再加入过量稀硫酸,充分反应后,发生的反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以反应后溶液中溶质是硫酸亚铁,由于硫酸过量,还含有硫酸.
故答案为:(1)
烧杯中可能出现的现象 | 结论 |
①无明显现象,固体质量不减少,且溶液仍为无色 | 只含C |
②有黑色不溶物,溶液由无色变为黄色 | 含C、Fe2O3 |
③有黑色不溶物,有气泡逸出,溶液呈浅绿色 | 含C、Fe |