Question

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

（2）通过实验及分析，确定该粉末为C、Fe₂O₃的混合物．为了进一步探究C、Fe₂O₃的性质，他又利用这种混合物补充做了下面两个实验：
实验1：将此粉末在空气中灼烧至质量不再变化，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    、    ．

Answer

（1）根据碳与硫酸不反应，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，溶液为黄色，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁，溶液为浅绿色，且有气泡冒出，再结合实验结论反推出实验过程，根据实验现象可以推出实验结论；（2）根据碳与氧气反应后剩余物再与硫酸反应看有什么现象，碳与氧化铁隔绝空气加热会发生反应，根据生成物再与硫酸反应看最后得到的溶质质量．
【解析】
（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

（2）实验1：无；黄；实验2：FeSO4；H2SO4