Question

6．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：红色粉末是铜粉和氧化铁粉的混合物．
（2）[设计实验方案]同学们为了验证上述假设，设计了如图所示实验装置，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：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②实验时，先通入一氧化碳片刻后再加热的原因是：防止加热时硬质玻璃管发生爆炸．
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．

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；
（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$\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；
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；
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
	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 $\frac{\underline{\;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．

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）．