Question

【題目】化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一包黑色粉末，可能由氧化銅、氧化亞鐵、鐵粉、木炭粉中的一種或幾種組成。為確定其成分，進(jìn)行如下探究：

Ⅰ.取部分黑色粉末，向其中加入稀硫酸并攪拌，有氣體生成，黑色粉末減少；

Ⅱ.過濾，得到濾液和濾渣；

Ⅲ.向?yàn)V液中加入打磨過的鐵釘，觀察到鐵釘表面只有氣體生成。將濾渣在空氣中充分灼燒，質(zhì)量不變。

根據(jù)上述操作及現(xiàn)象，回答下列問題：

（1）濾液中溶質(zhì)的化學(xué)式為_______。

（2）寫出濾渣灼燒過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。

（3）原黑色粉末中一定有_______；為確定其中可能含有的物質(zhì)是否存在，簡述實(shí)驗(yàn)步驟。

實(shí)驗(yàn)步驟：____________。

Answer 1

【答案】FeSO4、H2SO4 、 氧化銅、鐵粉、木炭粉 取原黑色粉末，加入過量的硫酸銅溶液，過濾、洗滌、干燥；將濾渣在一氧化碳（或氫氣）中，充分加熱并冷卻至室溫；向所得固體中加入稀硫酸

【解析】

（1）取部分黑色粉末，向其中加入稀硫酸并攪拌，有氣體生成，黑色粉末減少，說明有鐵粉，濾液中有硫酸亞鐵，因鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，向?yàn)V液中加入打磨過的鐵釘，觀察到鐵釘表面只有氣體生成，說明硫酸過量，且沒有硫酸銅，濾液中溶質(zhì)的化學(xué)式為FeSO4、H2SO4；

（2）將濾渣在空氣中充分灼燒，質(zhì)量不變，說明有濾渣中有銅和木炭，在空氣中灼燒過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式、；

（3）I．取部分黑色粉末，向其中加入稀硫酸并攪拌，有氣體生成，黑色粉末減少，說明原黑色粉末一定有鐵粉；

Ⅱ．過濾，得到濾液和濾渣；

Ⅲ．向?yàn)V液中加入打磨過的鐵釘，觀察到鐵釘表面只有氣體生成，說明硫酸過量，濾液中的溶質(zhì)是硫酸亞鐵和硫酸；將濾渣在空氣中充分灼燒，質(zhì)量不變，說明濾渣中有銅和木炭；因此原黑色粉末中一定有氧化銅、鐵粉、木炭粉；為確定其中可能含有的氧化亞鐵是否存在，簡述實(shí)驗(yàn)步驟是：取原黑色粉末，加入過量的硫酸銅溶液（除掉鐵，防止對氧化亞鐵的檢驗(yàn)產(chǎn)生影響），過濾、洗滌、干燥；將濾渣在一氧化碳或氫氣中（將氧化亞鐵還原成鐵），充分加熱并冷卻至室溫；向所得固體中加入稀硫酸，觀察是否有氣泡冒出。