Question

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

 

．
（2）【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)作了如下設(shè)想和分析：取少量紅色粉末放入硬質(zhì)玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖）．
請(qǐng)你完成如表：

實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
A	假設(shè)1成立
B	假設(shè)2成立
C	假設(shè)3成立

（3）【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】通過實(shí)驗(yàn)及分析，確認(rèn)假 設(shè)3成立．
（4）【反思與評(píng)價(jià)】
①實(shí)驗(yàn)過程中，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是

 

②實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)驗(yàn)裝置有不足之處，請(qǐng)你對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)，具體措施是

 

．
（5）【拓展】為了進(jìn)一步探究鐵和銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，你認(rèn)為可選用下列試劑中的

 

（填序號(hào)）．
A．硝酸銅溶液    B．稀鹽酸    C．氯化亞鐵溶液
（二）有一包固體粉末，可能由Na₂CO₃、K₂SO₄、NaOH、FeCl₃、BaCl₂中的一種或幾種組成，做實(shí)驗(yàn)得到以下結(jié)論：
（1）將此固體粉末加到水中，得到白色沉淀，上層溶液為無色．
（2）該白色沉淀部分溶于稀HNO₃，且有氣體放出．從實(shí)驗(yàn)可判斷出，該粉末中一定含有

 

，一定不含有

 

．
（3）小文通過以下實(shí)驗(yàn)證明了可能的物質(zhì)是否存在：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
		可能的物質(zhì)確實(shí)存在

寫出（3）中發(fā)生的其中一個(gè)化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用,鹽的化學(xué)性質(zhì),物質(zhì)的鑒別、推斷,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：混合物組成的推斷題,科學(xué)探究

分析：（1）從粉末是銅粉和和氧化鐵粉中的一種或兩種去分析解答．
（2）A、從由于結(jié)論是：“假設(shè)1成立”，說明紅色固體是銅，銅不和一氧化碳反應(yīng)去分析解答；
B、從由于結(jié)論是：“假設(shè)2成立”，說明紅色固體是氧化鐵，氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會(huì)生成黑色的鐵粉去分析解答；
C、從由于結(jié)論是：“假設(shè)3成立”，說明紅色固體是氧化鐵和銅的混合物，氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會(huì)生成黑色的鐵粉，而銅不和一氧化碳反應(yīng)去分析解答；
（4）①從氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會(huì)生成黑色的鐵粉和二氧化碳去分析解答；
②從實(shí)驗(yàn)時(shí)要先通入一氧化碳片刻后再加熱，否則混有空氣的一氧化碳點(diǎn)燃可能引起爆炸去分析解答；
③從一氧化碳是空氣污染物之一去分析解答；
（5）從由于在金屬活動(dòng)性里，鐵在氫的前面，氫在銅的前面去分析解答．
（二）、（2）從將此固體粉末加到水中，上層溶液為無色，說明固體物質(zhì)中沒有FeCl₃（FeCl₃的溶液是黃色的）；得到白色沉淀，由于題目中Na₂CO₃、K₂SO₄、NaOH、BaCl₂都溶于水，說明產(chǎn)生的沉淀是物質(zhì)反應(yīng)后生成的去分析解答
（3）從可能存在的物質(zhì)是氫氧化鈉，由于碳酸鈉溶液呈堿性，所以要想證明氫氧化鈉的存在，可先加入足量的氯化鈣溶液除去溶液中的碳酸鈉（氯化鈣溶液呈中性）去分析解答．

解答：解：（1）【提出問題】由于該粉末是銅粉和和氧化鐵粉中的一種或兩種．由粉末可能為：①只有氧化鐵，②只有銅，③氧化鐵的銅的混合物；故答案為：氧化鐵和銅的混合物；
（2）取少量紅色粉末放入硬質(zhì)玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應(yīng)．
A、由于結(jié)論是：“假設(shè)1成立”，說明紅色固體是銅，銅不和一氧化碳反應(yīng)；故答案為：無現(xiàn)象；
B、由于結(jié)論是：“假設(shè)2成立”，說明紅色固體是氧化鐵，氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會(huì)生成黑色的鐵粉；故答案為：紅色粉末全部變黑；
C、由于結(jié)論是：“假設(shè)3成立”，說明紅色固體是氧化鐵和銅的混合物，氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會(huì)生成黑色的鐵粉，而銅不和一氧化碳反應(yīng)；故答案為：紅色粉末部分變黑；
（4）由于（3）中確認(rèn)：“假設(shè)3成立”，說明紅色粉末是氧化鐵和銅的混合物；
①氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會(huì)生成黑色的鐵粉和二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；而銅不和一氧化碳反應(yīng)；故答案為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
②實(shí)驗(yàn)時(shí)要先通入一氧化碳片刻后再加熱，否則混有空氣的一氧化碳點(diǎn)燃可能引起爆炸；故答案為：防止混有空氣的CO引起爆炸；
③由于實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)有一部分一氧化碳?xì)怏w沒有發(fā)生反應(yīng)，而一氧化碳是空氣污染物之一，故要在裝置后面加一尾氣處理裝置；故答案為：加尾氣處理裝置；
（5）【拓展】由于在金屬活動(dòng)性里，鐵在氫的前面，氫在銅的前面．
A、鐵可以和硝酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)，說明鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)；故A正確；
B、鐵可以和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，而銅不和稀鹽酸反應(yīng)，說明說明鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)；故B正確；
C、鐵和銅都不和氯化亞鐵反應(yīng)，不能比較鐵和銅金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱；故C錯(cuò)誤；
枚答案為：AB；
（二）、（2）將此固體粉末加到水中，上層溶液為無色，說明固體物質(zhì)中沒有FeCl₃（FeCl₃的溶液是黃色的）；得到白色沉淀，由于題目中Na₂CO₃、K₂SO₄、NaOH、BaCl₂都溶于水，說明產(chǎn)生的沉淀是物質(zhì)反應(yīng)后生成的，可能產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)有：碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；硫酸鉀和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鉀；其中碳酸鋇能溶于稀硝酸且產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w而硫酸鋇不溶于稀硝酸；由于“該白色沉淀部分溶于稀HNO₃，且有氣體放出”說明沉淀中既有碳酸鋇又有硫酸鋇，說明原固體粉末中有：氯化鋇、硫酸鉀、和碳酸鈉；由于氫氧化鈉的存在不影響上面的現(xiàn)象，故氫氧化鈉可能存在．
故答案為：Na₂CO₃、K₂SO₄、BaCl₂ FeCl₃；
（3）由上面（二）、（2）的分析可知：可能存在的物質(zhì)是氫氧化鈉，由于碳酸鈉溶液呈堿性，所以要想證明氫氧化鈉的存在，可先加入足量的氯化鈣溶液除去溶液中的碳酸鈉（氯化鈣溶液呈中性），其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；再證明溶液呈堿性即可．
故答案為：取一支試管，加入上層無色溶液少許，逐滴滴加氯化鈣溶液，到不再產(chǎn)生沉淀為止；滴加無色酚酞試液        溶液變紅       CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl．

點(diǎn)評(píng)：碳酸鈉雖然屬于鹽類，但其能和水反應(yīng)生成少量的氫氧根離子，所以其水溶液呈堿性．