Question

16．課外探究活動上，老師給了同學們一包黑色粉末，該粉末是氧化銅粉末和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．
【提出問題】假設1：黑色粉末是氧化銅粉末；
假設2：黑色粉末是鐵粉；
假設3：黑色粉末是氧化銅粉末和鐵粉．
【設計并進行實驗】同學們對實驗作了如下設想和分析：
（1）取少量黑色粉末放在玻璃片上，將磁鐵靠近黑色粉末，發現部分黑色粉末被吸引．由此，我們可知假設3成立．
（2）小華同學指出“步驟一只能說明黑色粉末部分是鐵粉，不能說明是否含氧化銅”．為了進一步驗證，小華同學設計了如圖所示裝置．取少時黑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．
若假設3成立，在實驗中可看到的現象是黑色粉末部分變紅色，澄清石灰水變渾濁．
【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CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
②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，具體措施是在末端導管口處點燃一氧化碳，或利用塑料袋把一氧化碳收集起來；
③實驗中，用酒精燈直接加熱，反應比較緩慢．為了提高反應溫度而增大反應速率，請你設計提高酒精燈火焰溫度的改進措施：在火焰上罩上金屬網罩．

Answer 1

分析 鐵粉能被磁鐵吸引；
加熱條件下，氧化銅能和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
一氧化碳有毒，逸散到空氣中會污染環境；
在火焰上罩上金屬網罩可以提高火焰的溫度．

解答 解：【提出問題】假設1：黑色粉末是氧化銅粉末；
假設2：黑色粉末是鐵粉；
假設3：黑色粉末是氧化銅粉末和鐵粉．
故填：氧化銅粉末和鐵粉．
【設計并進行實驗】（1）取少量黑色粉末放在玻璃片上，將磁鐵靠近黑色粉末，發現部分黑色粉末被吸引，由此可知黑色粉末中含有氧化銅和鐵，我們可知假設3成立．故填：假設3．
（2）若假設3成立，加熱條件下，氧化銅能和一氧化碳反應生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，在實驗中可看到的現象是黑色粉末部分變紅色，澄清石灰水變渾濁．故填：黑色粉末部分變紅色，澄清石灰水變渾濁．
【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：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．故填：CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．
②從環保角度看，上面的實驗裝置有不足之處，對該裝置進行改進的具體措施是在末端導管口處點燃一氧化碳，或利用塑料袋把一氧化碳收集起來．
故填：在末端導管口處點燃一氧化碳，或利用塑料袋把一氧化碳收集起來．
③為了提高反應溫度而增大反應速率，改進措施是在火焰上罩上金屬網罩．故填：在火焰上罩上金屬網罩．
故答案為：
【提出問題】氧化銅粉末和鐵粉．
【設計并進行實驗】（1）假設3．（2）黑色粉末部分變紅色，澄清石灰水變渾濁．
【反思與評價】①CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；②在末端導管口處點燃一氧化碳，或利用塑料袋把一氧化碳收集起來；③在火焰上罩上金屬網罩．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．