Question

20．在實驗探究課上，老師給了同學們一包紅色粉未，該粉末是銅粉和氧化鐵粉中的一種或兩種．同學們為了確定該粉末的成分，進行如下探究．請你參與他們的探究并回答問題．
（1）【提出問題】假設l：紅色粉末是銅粉；
假設2：紅色粉末是氧化鐵粉；
假設3：紅色粉末是銅粉和氧化鐵粉的混合物．
（2）【設計實驗方案】同學們對實驗作了如下設想和分析：取少量紅色粉末放入硬質玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應（實驗裝置如圖所示）．
請你完成下表：

實驗中可能出現的現象	結論
	假設1成立
	假設2成立
	假設3成立

（3）【進行實驗】通過實驗及分析，確認假設3成立．
（4）【反思與評價】
①實驗過程中，硬質玻璃管內發生反應的化學方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②實驗時通入一氧化碳片刻后再加熱的原因是防止加熱一氧化碳和空氣的混合氣體時發生爆炸．
③從環保角度看，上面的實驗裝置有不足之處，請你對該裝置進行改進，具體措施是在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集．

Answer 1

分析 （1）根據題意，對紅色粉末進行猜想；
（2）根據實驗結論，分析支持結論應該出現的實驗現象；
（4）對實驗裝置的操作進行解釋及對存在問題進行改進．

解答 解：（1）該粉末是銅粉和氧化鐵粉中的一種或兩種，因此紅色粉末可能為兩物質的混合物；
（2）銅在高溫下不與一氧化碳反應，因此粉末不變色，澄清石灰水也不會出現渾濁；氧化鐵在高溫下可與一氧化碳反應生成黑色鐵粉和二氧化碳，充分反應后，粉末變黑色，澄清石灰水渾濁；
（4）①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②一氧化碳具有可燃性，與空氣混合點燃可能發生爆炸，因此應先通一氧化碳，待玻璃管內氣體為純凈的一氧化碳時再進行加熱，防止形成混合氣體而引起爆炸；
③一氧化碳氣體有毒，直接排放到空氣中會造成空氣污染，可把尾氣進行燃燒或收集；故可在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集；
故答案為：（1）銅粉和氧化鐵粉的混合物；
（2）

紅色粉末不變色，石灰水不變渾濁
紅色粉末全部變為黑色，石灰水變渾濁
紅色粉末部分變為黑色，石灰水變渾濁

（4）①3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；②防止加熱一氧化碳和空氣的混合氣體時發生爆炸；③在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集．

點評 在作出猜想的時候要抓住題給的蛛絲馬跡來進行猜想，不能盲目的亂猜，另外不純的氣體在點燃時有可能出現爆炸，所以在使用可燃性氣體時，一定要注意檢驗氣體的純度．