Question

將一張濾紙（組成元素為C、H、O）用FeCl₃濃溶液浸潤，在酒精燈上烘干后點燃，濾紙變黑、紅熱，最終轉化為黑褐色物質。針對該黑褐色物質，甲同學認為其中含有單質鐵；乙同學則認為不含單質鐵。為驗證各自的猜想，他們進行了如下探究：
（1）甲同學將黑褐色物質放入稀鹽酸中，發現有連續的微小氣泡產生。如果黑褐色物質中含有單質鐵，則反應的化學方程式為        。
（2）乙同學提出疑問：（1）中實驗產生的氣泡也可能是濾紙碳化后吸附的空氣。為此，甲同學又做了（1）中實驗的對比實驗：        ，觀察到有微小氣泡產生，但很快停止。證明（1）中實驗產生的連續的微小氣泡是由鐵與稀鹽酸反應產生的。
（3）通過以上探究，乙同學贊同甲同學的觀點，在甲同學的啟發下，乙同學提出了另一種證明黑褐色物質中含有單質鐵的方法：將黑褐色物質放入硫酸銅溶液中，觀察到           現象，說明其中含有單質鐵。

Answer 1

（1）Fe＋2HCl＝FeCl₂＋H₂↑   （2）將黑褐色物質放入蒸餾水中（或將未用FeCl₃濃溶液處理的濾紙碳化后，再加入到稀鹽酸中）       （3）有紅色物質析出

試題分析：（1）甲同學將黑褐色物質放入稀鹽酸中，發現有連續的微小氣泡產生。如果黑褐色物質中含有單質鐵，則反應的化學方程式為Fe＋2HCl＝FeCl₂＋H₂↑；（2）因為乙同學提出疑問：（1）中實驗產生的氣泡也可能是濾紙碳化后吸附的空氣。所以甲同學應直接把將未用FeCl₃濃溶液處理的濾紙碳化后，再加入到稀鹽酸中，觀察氣泡出現的多少；因為鐵能夠與硫酸銅溶液反應，所以（3）通過以上探究，乙同學贊同甲同學的觀點，在甲同學的啟發下，乙同學提出了另一種證明黑褐色物質中含有單質鐵的方法：將黑褐色物質放入硫酸銅溶液中，觀察到有紅色物質析出現象，說明其中含有單質鐵。