在实验探究课上.老师给了同学们一包红色粉末.该粉末是铜粉和氧化铁粉末中的一种．同学们为了确定该粉末的成分.进行如下探究．请你参与他们的探究并回答问题．(1)[提出问题]假设l:红色粉末是铜粉,假设2:红色粉末是氧化铁粉,(2)[设计实验方案]同学们对实验作了如下设想和分析:取少量红色粉末放入硬质玻璃管中.通入一氧化碳片刻后加热至充分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末是铜粉和氧化铁粉末中的一种．同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究．请你参与他们的探究并回答问题．
（1）【提出问题】
假设l：红色粉末是铜粉；
假设2：红色粉末是氧化铁粉；
（2）【设计实验方案】
同学们对实验作了如下设想和分析：取少量红色粉末放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加热至充分反应．
（3）【进行实验】
通过实验及分析，确认假设2成立．则实验中出现的现象为

．
（4）【反思与评价】
①实验过程中，硬质玻璃管内发生的化学反应方程是

．
②实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是

．
③从环保角度看，上面的实验装置有不足之处，请你对该装置进行改进，具体措施是

．
（5）【拓展】
为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱，你认为可选用下列试剂中的

（填序号）．
A．硝酸银溶液 B．稀盐酸 C．氯化锌溶液
（6）计算：某钢铁厂日产含3%杂质的生铁2240t，则需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,一氧化碳的化学性质,金属活动性顺序及其应用,含杂质物质的化学反应的有关计算,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（3）根据题意，对红色粉末为氧化铁粉，根据实验结论，分析支持结论应该出现的实验现象；
（4）考虑一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，考虑一氧化碳的可燃性，对实验装置的操作进行解释及对存在问题进行改进；
（5）根据铁和铜的化学性质分析选择的试剂；
（6）根据化学变化前后元素质量不变，生铁中所含铁的质量与赤铁矿石中所含铁元素质量相等，利用这一等量关系解决本问题，其中赤铁矿石中铁元素质量即铁矿石中氧化铁所含铁元素的质量．

解答：解：
（3）通过实验及分析，确认假设2成立：红色粉末是氧化铁粉．则实验中出现的现象为；氧化铁在高温下可与一氧化碳反应生成黑色铁粉和二氧化碳，充分反应后，红色粉末变黑色，澄清石灰水浑浊；
（4）①一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式是：3CO+Fe₂O₃

高温

2Fe+3CO₂；
②实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是防止一氧化碳不纯，发生爆炸；
③一氧化碳气体有毒，直接排放到空气中会造成空气污染，可把尾气进行燃烧或收集，在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集；
（5）金属铁和铜都可与硝酸银溶液反应；只有铁与盐酸反应生成氢气，而铜不能与盐酸反应，故B可验证铁的活动性比铜强；而铁和铜都不能与氯化锌溶液反应，故C不能验证铁和铜的活动性；故选：B．
（6）设需要含Fe₂O₃80%的赤铁矿石为x．
则2240t×（1-3%）=x×80%×

56×2

160

×100%，解得x=3880t，故答案为：3880t．
故答案为：
（3）红色粉末变黑色，澄清石灰水浑浊；
（4）①3CO+Fe₂O₃

高温

2Fe+3CO₂；
②Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
③在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集尾气．
（5）B．
（6）3880t．

点评：注意：氧化铁与一氧化碳反应生成铁，铁粉是黑色的，二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，解答本题时还要要注意3%为生铁中所含杂质的质量分数，而生铁中铁的质量分数应为1-3%；80%为铁矿石中氧化铁的质量分数而非铁的质量分数．