Question

為了防止食品腐敗，在許多食品包裝盒中都有一包黑色粉末．這種粉末是一種除氧劑．該粉末沒有失效時(shí)呈黑色，失效后帶有紅棕色．為了確定該粉末的成分，小明做出了以下的猜想：
猜想1：該粉末是木炭粉
猜想2：該粉末是鐵粉
猜想3：該粉末是木炭粉和鐵粉的混合物
小明取沒有失效的該粉末，分別用不同的方法進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，填寫表中空格．

	試驗(yàn)操作	試驗(yàn)現(xiàn)象	猜想是否成立
實(shí)驗(yàn)1	加入足量的硫酸銅溶液		猜想1：不成立
實(shí)驗(yàn)2	加入足量的		猜想2：成立
實(shí)驗(yàn)3	用磁鐵吸引	粉末被全部吸引	猜想3：

交流與反思：
（1）根據(jù)失效后的顏色判斷，該粉末失效的原因是

 

，變質(zhì)后得到的紅棕色粉末的主要成分是

 

（填物質(zhì)的化學(xué)式）．
（2）采用什么實(shí)驗(yàn)方法可以使失效的粉末“再生”？（用化學(xué)方程式表示）

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)猜想可知，黑色粉末可能為木炭粉、鐵粉中的一種或兩種的混合物，可利用鐵粉與木炭粉性質(zhì)的差別，對(duì)固體粉末的組成進(jìn)行檢驗(yàn)；
（1）由于鐵粉在潮濕的空氣中可與氧氣、水發(fā)生反應(yīng)而形成紅綜色的鐵銹，因此失效后帶有紅棕色；
（2）氧化鐵在高溫條件下可與CO反應(yīng)而生成鐵和二氧化碳，因此，可把失效的粉末在高溫下與CO反應(yīng)而“再生”．

解答：解：由于木炭不能與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)而鐵粉可以置換出硫酸銅中的銅，因此，加入足量的硫酸銅溶液出現(xiàn)粉末變成紅色現(xiàn)象時(shí)，即可說(shuō)明猜想1不成立；
由于木炭不能與稀鹽酸反應(yīng)而鐵粉可與稀鹽酸反應(yīng)形成硫酸亞鐵溶液，同時(shí)放出氫氣，因此，把黑色粉末放入足量稀鹽酸時(shí)，出現(xiàn)黑色粉末溶解并放出氣體時(shí)，可說(shuō)明猜想2成立；
磁鐵可以吸引鐵粉而不能吸引木炭粉，用磁鐵吸引時(shí)出現(xiàn)粉末全部被吸起，可說(shuō)明猜想3不成立；
故答案為：

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	猜想是否成立
實(shí)驗(yàn)1		黑色粉末變成紅色
實(shí)驗(yàn)2	稀鹽酸	黑色粉末逐漸溶解，有大量的氣泡產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)3			猜想3：不成立

（1）鐵在潮濕的空氣中生銹可形成紅色的鐵銹而失效；鐵銹的主要成分為氧化鐵，其化學(xué)式為；
故答案為：鐵與空氣中的氧氣和水反應(yīng)生成了鐵銹；Fe₂O₃；
（2）使失效的粉末“再生”可在高溫條件下，使用CO還原氧化鐵而等到鐵粉，達(dá)到“再生”的目的；
故答案為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．

點(diǎn)評(píng)：要對(duì)物質(zhì)組成的猜想進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，可根據(jù)所猜測(cè)的物質(zhì)組成成分性質(zhì)的不同，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┻M(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．