题目内容

14．在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉未，该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种．同学们为了确定该粉末的成分，进行如图探究，请你参与他们的探究并回答问题．
【猜想】
猜想Ⅰ：红色粉末是铜粉；
猜想Ⅱ：红色粉末是氧化铁粉；
猜想Ⅲ：红色粉末是铜粉和氧化铁粉的混合物
【实验】经过查阅资料、回忆已学过的知识，
大家决定设计如图的实验进行探究．请完成下列表格：
实验中可能出现的现象结论
红色粉末无变化，澄清石灰水也无变化猜想Ⅰ正确

红色粉末全部变黑色，石灰水变浑浊		猜想Ⅱ正确
部分红色粉末变黑色，澄清石灰水变浑浊猜想Ⅲ正确
【表达】通过实验及分析，确定红色粉末是铜粉和氧化铁粉的混合物，则在上述实验过程中所发生反应的化学方程式是Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2、Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
【反思】从环保角度看，上面的实验装置有不足之处，请说出其中一种改进方法：在b导管口处点燃一氧化碳．
【扩展】若想用pH试纸检检测上述实验后试管内溶液的酸碱性，请你写出具体操作：把pH试纸放在洁净的表面皿上，利用干燥洁净的玻璃棒蘸取液体，沾在pH试纸上，与标准比色卡对照．

分析 红色粉末可能是铜粉，也可能是氧化铁粉，也可能是铜粉和氧化铁粉的混合物；
铜不能和一氧化碳反应，氧化铁在高温条件下能和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
一氧化碳燃烧生成二氧化碳；
测定溶液酸碱度的方法是：用洁净干燥的玻璃棒蘸取处理后的废水，滴在pH试纸上，把变色的pH试纸与标准比色卡对照，即可得溶液的pH．

解答 解：【猜想】
红色粉末可能是铜粉，也可能是氧化铁粉，也可能是铜粉和氧化铁粉的混合物．
故填：氧化铁粉．
【实验】
完成下列表格如下所示：

实验中可能出现的现象结论
红色粉末无变化，澄清石灰水也无变化猜想Ⅰ正确
红色粉末全部变黑色，澄清石灰水变浑浊猜想Ⅱ正确
部分红色粉末变黑色，澄清石灰水变浑浊猜想Ⅲ正确
故填：Ⅰ；红色粉末全部变黑色，澄清石灰水变浑浊；Ⅲ．
【表达】
在上述实验过程中所发生的反应有：高温条件下氧化铁和一氧化碳负影视城铁和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：
Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2，Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
故填：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2，Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O．
【反思】
从环保角度看，应该把一氧化碳收集起来，或点燃一氧化碳使之转化成二氧化碳．
故填：在b导管口处点燃一氧化碳．
【扩展】
用pH试纸检测上述实验后试管内溶液的酸碱性的具体操作是：把pH试纸放在洁净的表面皿上，利用干燥洁净的玻璃棒蘸取液体，沾在pH试纸上，与标准比色卡对照．
故填：把pH试纸放在洁净的表面皿上，利用干燥洁净的玻璃棒蘸取液体，沾在pH试纸上，与标准比色卡对照．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．

练习册系列答案
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（3）镁元素Mg
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（5）氯离子Cl-
（6）铝离子Al3+．
4．纳米级Cu2O具有优良的催化性能．某兴趣小组对它开展了以下系列研究．
Ⅰ、纳米级Cu2O的用途研究
【查阅资料】
①氨气是一种有刺激性气味的气体，在高浓度氧气中才能燃烧，生成氮气和水4NH3+3O2═2N2+6H2O．
②在纳米级Cu2O的催化下，氨气与氧气在一定温度下还可以同时发生以下化学反应：4NH3+5O2═4NO+6H2O，工业上用NO制备硝酸、氮肥等化工产品．
【实验1】
用图1所示的实验装置验证氨气在氧气中燃烧时现象如图．实验时要将过量的氧气从进气口a（填“a”或“b”）通入，并在b（填“a”或“b”）管上端点燃氨气．另外，实验时需“先通入氧气，后通入氨气”，其理由是NH3的燃烧需要高浓度氧气，先通氧气可以保证氨气被点燃．
【实验2】
用图2所示的实验装置研究“在纳米级Cu2O催化作用下，氨气与氧气的化学反应，并对生成物进行成分分析”．根据所得的气体成分数据，同学们绘制了曲线图（见图3）

发现在纳米级Cu2O的催化作用下，300℃时以生产氮气为主．若利用后续处理装置模拟硝酸的工业制法，则最好将电热丝的温度控制在900℃左右．
Ⅱ．纳米级Cu2O的制备研究
利用某些特殊的细菌，在一定条件下将某岩石中的不溶性硫化铜（CuS）转化为可溶性硫化铜，进而制得纳米级Cu2O，其流程如图：

（1）在细菌作用下，岩石中的硫化铜（CuS）与空气中的氧气反应生成硫酸铜，反应的化学方程式为CuS+2O2$\frac{\underline{\;细菌\;}}{\;}$CuSO4．
（2）③中观察到的现象是产生蓝色沉淀．
（3）经测定该岩石由硫化铜（CuS）和其它不含铜元素的物质组成．现用1000g该岩石制得28.8g纯氧化亚铜（Cu2O），该纯氧化亚铜（Cu2O）中铜元素的质量是25.6g．若制得氧化亚铜（Cu2O）的过程中，铜元素的总损耗为20%，通过计算确定该岩石中硫化铜（CuS）的质量分数4.8%（请写出计算过程）．

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