Question

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；
假设3：红色粉末是

 

．
（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（实验装置如图所示）．
请你完成下表：

实验中可能出现的现象	结论
	假设1成立
	假设2成立
	假设3成立

（3）【进行实验】通过实验及分析，确认假设3成立．
（4）【反思与评价】
①实验过程中，硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是

 

．
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】根据你最近所学的知识，请再设计一种实验方案确认假设3成立．

操作方法	预计实验现象	有关化学方程式

Answer 1

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,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：（1）根据题意，对红色粉末进行猜想；
（2）根据实验结论，分析支持结论应该出现的实验现象；
（4）对实验装置的操作进行解释及对存在问题进行改进；
（5）根据氧化铁和铜的化学性质分析选择的试剂．

解答：解：
（1）该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种，因此红色粉末可能为两物质的混合物；
（2）铜在高温下不与一氧化碳反应，因此粉末不变色，澄清石灰水也不会出现浑浊；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，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；化学方程式为3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂；
②一氧化碳具有可燃性，与空气混合点燃可能发生爆炸，因此应先通一氧化碳，待玻璃管内气体为纯净的一氧化碳时再进行加热，防止形成混合气体而引起爆炸；
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；故可在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集；
（5）【拓展】氧化铁可与盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液，而铜不能与盐酸反应，故根据最近所学的知识，可再设计一种实验方案确认假设3成立．

故答案为：
（1）铜粉和氧化铁粉的混合物
（2）

实验中可能出现的现象	结论
红色粉末没有变化，石灰水不浑浊	假设1成立
红色粉末全部变为黑色，石灰水变浑浊	假设2成立
红色粉末部分变为黑色，石灰水变浑浊	假设3成立

（4）①3CO+Fe₂O₃ 

高温  .

2Fe+3CO₂
②防止加热时硬质玻璃管发生爆炸
③在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集
（5）【拓展】设计一种实验方案确认假设3成立．

操作方法	预计实验现象	有关化学方程式
取少量红色粉末放入试管中，加入足量的稀盐酸，震荡	部分粉末溶解，溶液呈黄色	Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O

点评：在使用可燃性气体时，一定要注意检验气体的纯度，不纯的气体在点燃时有可能出现爆炸；可能气体主要有：氢气、一氧化碳、甲烷（天然气）．