Question

【題目】某化學(xué)興趣小組根據(jù)圖1所示進(jìn)行模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)產(chǎn)物成分進(jìn)行探究。

[初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果]無色氣體A不含有單質(zhì)氣體，黑色粉末B含有兩種單質(zhì)中的一種或者兩種。

[猜想與假設(shè)]甲組同學(xué)認(rèn)為無色氣體A中可能有CO2和CO.乙組認(rèn)為黑色粉末的成分中存在以下三種情況:

假設(shè)一:只含有鐵。

假設(shè)二:只含有碳。

假設(shè)三:_________。

[實(shí)驗(yàn)與探究]

（1）為驗(yàn)證甲組的猜想，大家按圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

當(dāng)看到實(shí)驗(yàn)I中__________，實(shí)驗(yàn)Ⅲ中__________等現(xiàn)象時(shí)，可以確定甲組同學(xué)猜想正確。

（2）為驗(yàn)證乙組中假設(shè)三能否成立，大家用物理和化學(xué)兩種方法來進(jìn)行探究。

實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)果
物理方法	用磁鐵靠近粉末	___________	假設(shè)三成立
化學(xué)方法	取少量黑色粉末B于試管中，加入過量的稀鹽酸。	___________	假設(shè)三成立

寫出黑色粉末B中加入過量的稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。

[交流與反思]在做圖2所示的實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)其存在一個(gè)缺陷，請(qǐng)指出來:___________。

Answer 1

【答案】鐵和碳 澄清石灰水變渾濁 黑色固體變紅 有部分物質(zhì)被吸引 部分黑色粉末溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)闇\綠色，有部分黑色固體剩余 沒有進(jìn)行尾氣處理

【解析】

由題意無色氣體A中可能有CO2和CO，黑色粉末B含有兩種單質(zhì)鐵和碳中的一種或者兩種，除去假設(shè)一和假設(shè)二，假設(shè)三為含有鐵和碳。

實(shí)驗(yàn)與探究：

（1）為驗(yàn)證甲組同學(xué)猜想無色氣體A中可能有CO2和CO，按圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，I中澄清石灰水用于檢驗(yàn)并吸收二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和二氧化碳，若有二氧化碳，澄清石灰水會(huì)變渾濁，II中濃硫酸用于吸收水分，Ⅲ中灼熱的氧化銅用于檢驗(yàn)一氧化碳，一氧化碳與氧化銅在加熱條件下生成二氧化碳和銅，若有一氧化碳，黑色固體會(huì)變成紅色，因此當(dāng)看到實(shí)驗(yàn)I中澄清石灰水會(huì)變渾濁，實(shí)驗(yàn)Ⅲ中黑色固體變成紅色等現(xiàn)象時(shí)，可以確定甲組同學(xué)猜想正確。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果假設(shè)三成立，可知黑色粉末B含有碳和鐵兩種單質(zhì)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作的原理可知，物理方法檢驗(yàn)二者的原理是磁鐵能吸引鐵，不能吸引碳；化學(xué)方法檢驗(yàn)二者的原理是鐵與稀鹽酸反應(yīng)，碳與稀鹽酸不反應(yīng)，則有：

物理方法的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：有部分物質(zhì)被吸引

化學(xué)方法的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：黑色粉末溶解，產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)闇\綠色，會(huì)有黑色固體剩余

黑色粉末B中加入過量的稀鹽酸，碳與稀鹽酸不反應(yīng)，鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

交流與反思：

在做圖2驗(yàn)證猜想無色氣體A中可能有CO2和CO的實(shí)驗(yàn)時(shí)存在一個(gè)缺陷，一氧化碳有毒，直接排放會(huì)污染空氣，圖中沒有尾氣處理裝置，對(duì)未反應(yīng)的一氧化碳進(jìn)行處理。