Question

20．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（实验装置图如图）．

请你完成如表：

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	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

（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实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②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．
（5）拓展：为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱，你认为可选用下列试剂中的B（填序号）．
A．硝酸银溶液    B．稀盐酸    C．氯化锌溶液．

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；
（5）设计实验，探究铁和铜的金属活动性强弱．

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实验过程中，硬质玻璃管内发生的反应是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学反应方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
故答案为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②一氧化碳气体有毒，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；
（5）根据金属铁可与酸反应而铜不能与酸反应，所以盐酸可验证铁的活动性比铜强；铁和铜都能和硝酸银溶液反应，且都不和氯化锌溶液反应，所以不能验证铁的活动性比铜强．
故答案为：B．
答案：
（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，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）①3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集；
（5）B．

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．