Question

12．在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末是铜粉和和氧化铁粉中的一种．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：红色粉末是铜粉和氧化铁粉的混合物．
（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（实验装置图如下）．

（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红色粉末全部变为黑色，石灰水变浑浊．
（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式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;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加热一氧化碳和空气的混合气体时发生爆炸．
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，具体措施是在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集．

Answer 1

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；

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；
故答案为：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；
故答案为：

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；
故答案为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;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；
故答案为：防止加热一氧化碳和空气的混合气体时发生爆炸；
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；
故答案为：在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集；

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）．