Question

在實驗探究課上，老師給了同學們一包紅色粉未，該粉末是銅粉和氧化鐵粉中的一種或兩種．同學們?yōu)榱舜_定該粉末的成分，進行如下探究．請你參與他們的探究并回答問題．
（1）【提出問題】假設l：紅色粉末是銅粉；假設2：紅色粉末是氧化鐵粉；
假設3：紅色粉末是

 

．
（2）【設計實驗方案】同學們對實驗作了如下設想和分析：取少量紅色粉末放入硬質玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應（實驗裝置如圖所示）．
請你完成下表：

實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結論
	假設1成立
	假設2成立
	假設3成立

（3）【進行實驗】通過實驗及分析，確認假設3成立．
（4）【反思與評價】
①實驗過程中，硬質玻璃管內發(fā)生反應的化學方程式是

 

．
②實驗時通入一氧化碳片刻后再加熱的原因是

 

．
③從環(huán)保角度看，上面的實驗裝置有不足之處，請你對該裝置進行改進，具體措施是

 

．
（5）【拓展】根據(jù)你最近所學的知識，請再設計一種實驗方案確認假設3成立．

操作方法	預計實驗現(xiàn)象	有關化學方程式

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,一氧化碳的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)題意，對紅色粉末進行猜想；
（2）根據(jù)實驗結論，分析支持結論應該出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象；
（4）對實驗裝置的操作進行解釋及對存在問題進行改進；
（5）根據(jù)氧化鐵和銅的化學性質分析選擇的試劑．

解答：解：
（1）該粉末是銅粉和氧化鐵粉中的一種或兩種，因此紅色粉末可能為兩物質的混合物；
（2）銅在高溫下不與一氧化碳反應，因此粉末不變色，澄清石灰水也不會出現(xiàn)渾濁；氧化鐵在高溫下可與一氧化碳反應生成黑色鐵粉和二氧化碳，充分反應后，粉末變黑色，澄清石灰水渾濁；
（4）①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；化學方程式為3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
②一氧化碳具有可燃性，與空氣混合點燃可能發(fā)生爆炸，因此應先通一氧化碳，待玻璃管內氣體為純凈的一氧化碳時再進行加熱，防止形成混合氣體而引起爆炸；
③一氧化碳氣體有毒，直接排放到空氣中會造成空氣污染，可把尾氣進行燃燒或收集；故可在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集；
（5）【拓展】氧化鐵可與鹽酸反應生成黃色的氯化鐵溶液，而銅不能與鹽酸反應，故根據(jù)最近所學的知識，可再設計一種實驗方案確認假設3成立．

故答案為：
（1）銅粉和氧化鐵粉的混合物
（2）

實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結論
紅色粉末沒有變化，石灰水不渾濁	假設1成立
紅色粉末全部變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/td>	假設2成立
紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/td>	假設3成立

（4）①3CO+Fe₂O₃ 

高溫  .

2Fe+3CO₂
②防止加熱時硬質玻璃管發(fā)生爆炸
③在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集
（5）【拓展】設計一種實驗方案確認假設3成立．

操作方法	預計實驗現(xiàn)象	有關化學方程式
取少量紅色粉末放入試管中，加入足量的稀鹽酸，震蕩	部分粉末溶解，溶液呈黃色	Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O

點評：在使用可燃性氣體時，一定要注意檢驗氣體的純度，不純的氣體在點燃時有可能出現(xiàn)爆炸；可能氣體主要有：氫氣、一氧化碳、甲烷（天然氣）．