Question

13．在實驗課上，老師給同學們一包紅色粉未，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．
【提出問題】假設l：紅色粉末是銅粉；假設2：紅色粉末是氧化鐵粉；
假設3：紅色粉末是銅粉和氧化鐵粉的混合物．
【設計方案】同學們對實驗作了如下設想和分析：取少量紅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（實驗裝置如圖），請補全下表中空白處的現象．

實驗中可能出現的現象	結論
無明顯現象	假設1成立
紅色粉末變黑色，澄清石灰水變渾濁	假設2成立
紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/TD>	假設3成立

【實驗分析】通過實驗及分析，確認假設3成立．
【反思與評價】①實驗過程中，硬質玻璃管內發(fā)生的化學反應方程式是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不純的一氧化碳引起爆炸．
③上面的實驗裝置有不足之處，請你對該裝置進行改進，具體措施是將尾氣點燃或收集．
【拓展延伸】為了進一步探究鐵和銅的金屬活動性強弱，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 【提出問題】根據題意，對紅色粉末進行猜想；
【設計實驗方案】根據實驗結論，分析支持結論應該出現的實驗現象；
【反思與評價】對實驗裝置的操作進行解釋及對存在問題進行改進；
【拓展】根據鐵和銅的化學性質分析選擇的試劑．

解答 解：【提出問題】通過分析可知，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的混合物；
【設計實驗方案】銅在高溫下不與一氧化碳反應，因此粉末不變色，澄清石灰水也不會出現渾濁；氧化鐵在高溫下可與一氧化碳反應生成黑色鐵粉和二氧化碳，充分反應后，粉末變黑色，澄清石灰水渾濁；
【反思與評價】
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，因此應先通一氧化碳，待玻璃管內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，所以可在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集；
【拓展】金屬鐵可與硝酸銅反應，與鹽酸反應生成氫氣，而銅不能與硝酸銅反應，也不能與鹽酸反應，所以A、B可驗證鐵的活動性比銅強；鐵和銅都不能與氯化亞鐵反應，C不能驗證鐵和銅的活動性．
故答案為：【提出問題】銅粉和氧化鐵的混合物；
【設計方案】

實驗中可能出現的現象	結論
無明顯現象	假設1成立
紅色粉末變黑色，澄清石灰水變渾濁	假設2成立
紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，澄清石灰水變渾�?nbsp;	假設3成立

【反思與評價】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將尾氣點燃或收集；
【拓展延伸】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爆炸；可能氣體主要有：氫氣、一氧化碳、甲烷（天然氣）．