Question

13．在實(shí)驗(yàn)課上，老師給同學(xué)們一包紅色粉未，已知該粉末是銅粉和和氧化鐵粉中的一種或兩種．同學(xué)們?yōu)榱舜_定該粉末的成分，進(jìn)行如下探究．請(qǐng)你參與他們的探究并回答問(wèn)題．
【提出問(wèn)題】假設(shè)l：紅色粉末是銅粉；假設(shè)2：紅色粉末是氧化鐵粉；
假設(shè)3：紅色粉末是銅粉和氧化鐵粉的混合物．
【設(shè)計(jì)方案】同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)作了如下設(shè)想和分析：取少量紅色粉末放入硬質(zhì)玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖），請(qǐng)補(bǔ)全下表中空白處的現(xiàn)象．

實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
無(wú)明顯現(xiàn)象	假設(shè)1成立
紅色粉末變黑色，澄清石灰水變渾濁	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

【實(shí)驗(yàn)分析】通過(guò)實(shí)驗(yàn)及分析，確認(rèn)假設(shè)3成立．
【反思與評(píng)價(jià)】①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)通入一氧化碳片刻后再加熱的原因是防止加熱不純的一氧化碳引起爆炸．
③上面的實(shí)驗(yàn)裝置有不足之處，請(qǐng)你對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)，具體措施是將尾氣點(diǎn)燃或收集．
【拓展延伸】為了進(jìn)一步探究鐵和銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，可選用下列試劑中的AB  （填序號(hào)）．
A．硝酸銅溶液          B．稀鹽酸             C．氯化亞鐵溶液．

Answer 1

分析 【提出問(wèn)題】根據(jù)題意，對(duì)紅色粉末進(jìn)行猜想；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，分析支持結(jié)論應(yīng)該出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
【反思與評(píng)價(jià)】對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的操作進(jìn)行解釋及對(duì)存在問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)；
【拓展】根據(jù)鐵和銅的化學(xué)性質(zhì)分析選擇的試劑．

解答 解：【提出問(wèn)題】通過(guò)分析可知，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(zhì)的混合物；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】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(huì)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；
【反思與評(píng)價(jià)】
①一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)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(diǎn)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(shí)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(huì)造成空氣污染，可把尾氣進(jìn)行燃燒或收集，所以可在b處用酒精燈點(diǎn)燃，或用塑料袋（氣球）收集；
【拓展】金屬鐵可與硝酸銅反應(yīng)，與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，而銅不能與硝酸銅反應(yīng)，也不能與鹽酸反應(yīng)，所以A、B可驗(yàn)證鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)；鐵和銅都不能與氯化亞鐵反應(yīng)，C不能驗(yàn)證鐵和銅的活動(dòng)性．
故答案為：【提出問(wèn)題】銅粉和氧化鐵的混合物；
【設(shè)計(jì)方案】

實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
無(wú)明顯現(xiàn)象	假設(shè)1成立
紅色粉末變黑色，澄清石灰水變渾濁	假設(shè)2成立
紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，澄清石灰水變渾�?nbsp;	假設(shè)3成立

【反思與評(píng)價(jià)】①3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
②防止加熱不純的一氧化碳引起爆炸；
③將尾氣點(diǎn)燃或收集；
【拓展延伸】AB．

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