Question

6．在實驗探究課上，老師給了同學(xué)們一包紅色粉未，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(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．
（2）【設(shè)計實驗方案】同學(xué)們對實驗作了如下設(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)（實驗裝置圖如圖）．

（3）【進行實驗】通過實驗及分析，確認假設(shè)3成立，其實驗現(xiàn)象為紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，石灰水變渾濁�?br />（4）【反思與評價】
①實驗過程中，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實驗時通入一氧化碳片刻后再加熱的原因是防止加熱時硬質(zhì)玻璃管發(fā)生爆炸．
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．
（5）【拓展】為了進一步探究鐵和銅的金屬活動性強弱，你認為可選用下列試劑中的AB（填序號）．
A．硝酸銅溶液    B．稀鹽酸    C．氯化亞鐵溶液．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，對紅色粉末進行猜想；
（3）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行解釋及對存在問題進行改進；
（5）根據(jù)鐵和銅的化學(xué)性質(zhì)分析選擇的試劑．

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(zhì)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；
（4）①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；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；
（5）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)，故AB可驗證鐵的活動性比銅強；鐵和銅都不能與氯化亞鐵反應(yīng)，C不能驗證鐵和銅的活動性．
故答案為：（1）銅粉和氧化鐵粉的混合物；
（3）紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，石灰水變渾濁�?br />（4）①3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
②防止加熱時硬質(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；
（5）AB．

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；可能氣體主要有：氫氣、一氧化碳、甲烷（天然氣）．