Question

在實驗探究課上，老師給了同學(xué)們一包紅色粉末，該粉末是銅粉和氧化鐵（Fe₂O₃）粉末中的一種或兩種．
同學(xué)們?yōu)榱舜_定該粉末的成分，進(jìn)行如下探究．請你參與他們的探究活動并回答問題．
（1）[提出問題]
假設(shè)1：紅色粉末是銅粉；
假設(shè)2：紅色粉末是氧化鐵粉；
假設(shè)3：紅色粉末是

 

．
（2）[設(shè)計實驗方案]同學(xué)們?yōu)榱蓑炞C上述假設(shè)，
設(shè)計了如上圖所示實驗裝置，并對實驗結(jié)果作了如下設(shè)想和分析：取少量紅色粉末放人硬質(zhì)玻璃管中，通入一氧化碳，片刻后加熱至充分反應(yīng)．
請你完成下表：

實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
	假設(shè)1成立
	假設(shè)2成立
	假設(shè)3成立

（3）[進(jìn)行實驗]通過實驗，確認(rèn)假設(shè)3成立．
（4）[反思與評價]
①實驗過程中，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

 

．
②實驗時，先通入一氧化碳片刻后再加熱的原因是：

 

．
③從環(huán)保角度看，上面的實驗裝置有不足之處，請你對該裝置進(jìn)行改進(jìn)，具體措施是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意，對紅色粉末進(jìn)行猜想；
（2）根據(jù)實驗結(jié)論，分析支持結(jié)論應(yīng)該出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象；
（4）對實驗裝置的操作進(jìn)行解釋及對存在問題進(jìn)行改進(jìn)；

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銅粉和氧化鐵粉的混合物；
（2）銅在高溫下不與一氧化碳反應(yīng)，因此粉末不變色，澄清石灰水也不會出現(xiàn)渾濁；氧化鐵在高溫下可與一氧化碳反應(yīng)生成黑色鐵粉和二氧化碳，充分反應(yīng)后，粉末變黑色，澄清石灰水渾濁；

實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
紅色粉末不變色，石灰水不變渾濁	假設(shè)1成立
紅色粉末全部變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/TD>	假設(shè)2成立
紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/TD>	假設(shè)3成立

（4）①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；
故答案為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
②一氧化碳具有可燃性，與空氣混合點燃可能發(fā)生爆炸，因此應(yīng)先通一氧化碳，待玻璃管內(nèi)氣體為純凈的一氧化碳時再進(jìn)行加熱，防止形成混合氣體而引起爆炸；
③一氧化碳?xì)怏w有毒，直接排放到空氣中會造成空氣污染，可把尾氣進(jìn)行燃燒或收集，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）

實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
紅色粉末不變色，石灰水不變渾濁
紅色粉末全部變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/TD>
紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/TD>

（4）①3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
②把管內(nèi)空氣趕出，防止管內(nèi)氣體不純，加熱時硬質(zhì)玻璃管發(fā)生爆炸；  
③在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集尾氣．

點評：在使用可燃性氣體時，一定要注意檢驗氣體的純度，不純的氣體在點燃時有可能出現(xiàn)爆炸；可燃性氣體主要有：氫氣、一氧化碳、甲烷（天然氣）．