Question

在實(shí)驗探究課上，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)計實(shí)驗方案】同學(xué)們對實(shí)驗作了如下設(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)驗裝置如圖所示）．
請你完成下表：

實(shí)驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
	假設(shè)1成立
	假設(shè)2成立
	假設(shè)3成立

（3）【進(jìn)行實(shí)驗】通過實(shí)驗及分析，確認(rèn)假設(shè)3成立．
（4）【反思與評價】
①實(shí)驗過程中，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
②實(shí)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(shí)驗裝置有不足之處，請你對該裝置進(jìn)行改進(jìn)，具體措施是

 

．
（5）【拓展】根據(jù)你最近所學(xué)的知識，請再設(shè)計一種實(shí)驗方案確認(rèn)假設(shè)3成立．

操作方法	預(yù)計實(shí)驗現(xiàn)象	有關(guān)化學(xué)方程式

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)題意，對紅色粉末進(jìn)行猜想；
（2）根據(jù)實(shí)驗結(jié)論，分析支持結(jié)論應(yīng)該出現(xiàn)的實(shí)驗現(xiàn)象；
（4）對實(shí)驗裝置的操作進(jìn)行解釋及對存在問題進(jìn)行改進(jìn)；
（5）根據(jù)氧化鐵和銅的化學(xué)性質(zhì)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(zhì)的混合物；
（2）銅在高溫下不與一氧化碳反應(yīng)，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(yīng)生成黑色鐵粉和二氧化碳，充分反應(yīng)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(xué)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(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸，因此應(yīng)先通一氧化碳，待玻璃管內(nèi)氣體為純凈的一氧化碳時再進(jìn)行加熱，防止形成混合氣體而引起爆炸；
③一氧化碳?xì)怏w有毒，直接排放到空氣中會造成空氣污染，可把尾氣進(jìn)行燃燒或收集；故可在b處用酒精燈點(diǎn)燃，或用塑料袋（氣球）收集；
（5）【拓展】氧化鐵可與鹽酸反應(yīng)生成黃色的氯化鐵溶液，而銅不能與鹽酸反應(yīng)，故根據(jù)最近所學(xué)的知識，可再設(shè)計一種實(shí)驗方案確認(rèn)假設(shè)3成立．

故答案為：
（1）銅粉和氧化鐵粉的混合物
（2）

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

（4）①3CO+Fe₂O₃ 

高溫  .

2Fe+3CO₂
②防止加熱時硬質(zhì)玻璃管發(fā)生爆炸
③在b處用酒精燈點(diǎn)燃，或用塑料袋（氣球）收集
（5）【拓展】設(shè)計一種實(shí)驗方案確認(rèn)假設(shè)3成立．

操作方法	預(yù)計實(shí)驗現(xiàn)象	有關(guān)化學(xué)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(diǎn)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(diǎn)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）．