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(Fe2O3)粉末中的一种或两种.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活动并回答问题.
(1)[提出问题]假设1: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]同学们为了验证上述假设,设计了如下图所示实验装置,并对实验结果作了如下设想和分析:取少量红色粉末放人硬质玻璃管中,通入一氧化碳,片刻后加热至充分反应.
请你完成下表:
实验中可能出现的现象结论
则假设1成立
则假设2成立
则假设3成立
(3)[进行实验]通过实验,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)用化学方程式表示实验过程中石灰水发生的变化:______.
(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______.

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铜粉和氧化铁粉的混合物;
(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;
实验中可能出现的现象 结论
红色粉末不变色,石灰水不变浑浊 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)①一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳,方程式是:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2;
②二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,方程式是:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;
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;
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
红色粉末不变色,澄清石灰水不变浑浊则假设1成立
红色粉末全部变黑色,澄清石灰水变浑浊则假设2成立
红色粉末部分变黑色,澄清石灰水变浑浊则假设3成立
(4)①3CO+Fe2O32Fe+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.
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)一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,对实验装置的操作进行解释及对存在问题进行改进.
点评:氧化铁与一氧化碳反应生成铁,铁粉是黑色的,铜与一氧化碳不反应,二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,了解相关知识才能正确解答.
练习册系列答案
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(2012?朝阳区二模)在实验探究课上,老师给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.请回答下列问题.
【提出问题】红色粉末的成分是什么?
【猜想假设】
猜想l:红色粉末是铜粉;
猜想2:红色粉末是氧化铁粉;
猜想3:红色粉末是
铜粉和氧化铁粉
铜粉和氧化铁粉
.
【设计方案】取少量红色粉末放入硬质玻璃管中,通入一氧化碳片刻后高温至充分反应(实验装置如下图所示).

请你完成下表:
实验中可能出现的现象 结论
红色粉末不变色,石灰水不变浑浊 猜想1成立
红色粉末全部变为黑色,石灰水变浑浊
红色粉末全部变为黑色,石灰水变浑浊
猜想2成立
红色粉末部分变为黑色,石灰水变浑浊
红色粉末部分变为黑色,石灰水变浑浊
猜想3成立
【实验结论】同学们进行了实验并经过分析,确认猜想3成立.
【反思评价】
(1)实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是
把玻璃管内空气排净,防止加热时硬质玻璃管发生爆炸
把玻璃管内空气排净,防止加热时硬质玻璃管发生爆炸
.
(2)从环保角度看,上述装置有不足之处,具体的改进措施是
在b处用酒精灯点燃,或用塑料袋(气球)收集
在b处用酒精灯点燃,或用塑料袋(气球)收集
.
(3)请你用另一种反应原理证明猜想3成立,实验方案是
取少量红色粉于试管中,加入足量的稀盐酸充分反应,试管底部有红色固体剩余,溶液变为黄色,则猜想3成立
取少量红色粉于试管中,加入足量的稀盐酸充分反应,试管底部有红色固体剩余,溶液变为黄色,则猜想3成立
.
(2013?安庆二模)在实验探究课上,老师给同学们一包红色粉末,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,进行了如下探究.请回答下列问题.

【提出问题】红色粉末的成分是什么?
【猜想假设】猜想1:红色粉末是铜粉;
猜想2:红色粉末是氧化铁粉;
猜想3:红色粉末是
铜粉和氧化铁粉
铜粉和氧化铁粉
.
【设计方案】取少量红色粉末放入硬质玻璃管中,通入一氧化碳片刻后高温至充分反应
(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
红色粉末不变色,石灰水不变浑浊 猜想1成立
红色粉末全部变为黑色,石灰水变浑浊
红色粉末全部变为黑色,石灰水变浑浊
猜想2成立
红色粉末部分变为黑色,石灰水变浑浊
红色粉末部分变为黑色,石灰水变浑浊
猜想3成立
【实验结论】同学们进行了实验并经过分析,确认猜想3成立.
【交流反思】
(1)实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是
把玻璃管内空气排净,防止加热时硬质玻璃管发生爆炸
把玻璃管内空气排净,防止加热时硬质玻璃管发生爆炸
.
(2)从环保角度看,上述装置有不足之处,具体的改进措施是
用酒精灯点燃,或用塑料袋(气球)收集
用酒精灯点燃,或用塑料袋(气球)收集
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【延伸拓展】探究确定该红色粉末的成分其他方法.
甲同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,甲同学认为可以排除猜想1和猜想3,而乙同学认为只能排除猜想1.
【查阅资料】Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
【分析评价】(1)你认为
乙
乙
的观点正确(填“甲”或“乙”),理由是
因为③中如果只有少量的铜,铜会和盐酸与Fe2O3反应生成的FeCl3反应而溶解
因为③中如果只有少量的铜,铜会和盐酸与Fe2O3反应生成的FeCl3反应而溶解
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(2)你是否用另一种反应原理证明猜想3成立,其实验方案及预期现象和结论是:
取少量红色粉于试管中,加入足量的稀盐酸充分反应,然后将打磨过的铁丝插入溶液中,若铁丝表面有红色固体生成,则猜想3成立.
取少量红色粉于试管中,加入足量的稀盐酸充分反应,然后将打磨过的铁丝插入溶液中,若铁丝表面有红色固体生成,则猜想3成立.
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