Question

為了防止食品腐敗，在許多食品包裝盒中都有一包黑色粉末．這種粉末是一種除氧劑．該粉末沒有失效時呈黑色，失效后帶有紅棕色．為了確定該粉末的成分，小明做出了以下的猜想：

猜想1：該粉末是木炭粉

猜想2：該粉末是鐵粉

猜想3：該粉末是木炭粉和鐵粉的混合物

小明取沒有失效的該粉末，分別用不同的方法進行如下實驗，填寫表中空格．

             試驗操作                   試驗現(xiàn)象            猜想是否成立

實驗1       加入足量的硫酸銅溶液       　　                猜想1：不成立

實驗2       加入足量的　　             　　                猜想2：成立

實驗3       用磁鐵吸引                 粉末被全部吸引      猜想3：　　

交流與反思：

（1）根據(jù)失效后的顏色判斷，該粉末失效的原因是　　，變質(zhì)后得到的紅棕色粉末的主要成分是　　（填物質(zhì)的化學(xué)式）．

（2）采用什么實驗方法可以使失效的粉末“再生”？（用化學(xué)方程式表示）　　．

Answer 1

考點：  猜想與事實驗證；化學(xué)實驗方案設(shè)計與評價；金屬的化學(xué)性質(zhì)；一氧化碳還原氧化鐵；碳的化學(xué)性質(zhì)；書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有

專題：  實驗性簡答題；壓軸實驗題；填寫實驗報告題；物質(zhì)的鑒別題．

分析：  根據(jù)猜想可知，黑色粉末可能為木炭粉、鐵粉中的一種或兩種的混合物，可利用鐵粉與木炭粉性質(zhì)的差別，對固體粉末的組成進行檢驗；

（1）由于鐵粉在潮濕的空氣中可與氧氣、水發(fā)生反應(yīng)而形成紅綜色的鐵銹，因此失效后帶有紅棕色；

（2）氧化鐵在高溫條件下可與CO反應(yīng)而生成鐵和二氧化碳，因此，可把失效的粉末在高溫下與CO反應(yīng)而“再生”．

解答：  解：由于木炭不能與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)而鐵粉可以置換出硫酸銅中的銅，因此，加入足量的硫酸銅溶液出現(xiàn)粉末變成紅色現(xiàn)象時，即可說明猜想1不成立；

由于木炭不能與稀鹽酸反應(yīng)而鐵粉可與稀鹽酸反應(yīng)形成硫酸亞鐵溶液，同時放出氫氣，因此，把黑色粉末放入足量稀鹽酸時，出現(xiàn)黑色粉末溶解并放出氣體時，可說明猜想2成立；

磁鐵可以吸引鐵粉而不能吸引木炭粉，用磁鐵吸引時出現(xiàn)粉末全部被吸起，可說明猜想3不成立；

故答案為：

         實驗操作              實驗現(xiàn)象                  猜想是否成立

實驗1                          黑色粉末變成紅色         

實驗2   稀鹽酸                黑色粉末逐漸溶解，有大量的氣泡產(chǎn)生  

實驗3                                                    猜想3：不成立

（1）鐵在潮濕的空氣中生銹可形成紅色的鐵銹而失效；鐵銹的主要成分為氧化鐵，其化學(xué)式為；

故答案為：鐵與空氣中的氧氣和水反應(yīng)生成了鐵銹；Fe₂O₃；

（2）使失效的粉末“再生”可在高溫條件下，使用CO還原氧化鐵而等到鐵粉，達到“再生”的目的；

故答案為：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂．

點評：  要對物質(zhì)組成的猜想進行驗證時，可根據(jù)所猜測的物質(zhì)組成成分性質(zhì)的不同，選擇適當?shù)脑噭┻M行實驗驗證．