Question

20．在探究課上，老師給同學(xué)們一包黑色粉末，該粉末是由鐵粉和氧化銅粉末中的一種或兩種組成，為了確定該粉末的成分，同學(xué)們進(jìn)行如下探究，請(qǐng)回答下列問題：
【猜想假設(shè)】（1）黑色粉末是鐵粉
　　　　　�。�2）黑色粉末是氧化銅粉末
　　　　　�。�3）黑色粉末是鐵粉和氧化銅粉末
【設(shè)計(jì)方案】取少量黑色粉末，放入硬質(zhì)玻璃管中，通入一氧化碳?xì)怏w，片刻后加熱充分反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示）
請(qǐng)?zhí)顚懴卤砜瞻祝海ú豢紤]鐵粉和氧化銅粉末可能發(fā)生反應(yīng)）

實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
黑色粉末不變紅，澄清的石灰水不變渾濁	猜想（1）成立
黑色粉末全部變紅，澄清的石灰水變渾濁	猜想（2）成立（填成立或不成立）
黑色粉末部分變紅，澄清的石灰水變渾濁	猜想（3）成立

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】經(jīng)過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，確認(rèn)猜想（3）成立．
【反思評(píng)價(jià)】
（1）實(shí)驗(yàn)完畢后，先停止加熱，繼續(xù)通入一氧化碳直至玻璃管冷卻至室溫．繼續(xù)通入一氧化碳的目的是防止生成的銅再次被氧化、澄清的石灰水倒吸入玻璃管中．
（2）從環(huán)保角度上看，上述設(shè)置有不足之處，改進(jìn)措施是在b處放一只燃著的酒精燈（或安裝尾氣處理裝置或在b處導(dǎo)管處綁一個(gè)小氣球等）．
（3）猜想（2）玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．

Answer 1

分析 【設(shè)計(jì)方案】根據(jù)一氧化碳和氧化銅可反應(yīng)生成銅和二氧化碳，而一氧化碳和金屬不發(fā)生反應(yīng)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論分析解答；
【反思評(píng)價(jià)】（1）據(jù)銅在溫度較高的情況下可與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅進(jìn)行回答；
（2）一氧化碳有毒，排放到空氣中會(huì)造成大氣污染，所以要在裝置末端據(jù)一氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行尾氣處理或進(jìn)行尾氣收集；
（3）據(jù)一氧化碳與氧化銅反應(yīng)原理書寫方程式．

解答 解：【設(shè)計(jì)方案】一氧化碳和氧化銅可反應(yīng)生成銅和二氧化碳，而一氧化碳和金屬不發(fā)生反應(yīng)；所以若猜想（1）成立，則黑色粉末不變紅，澄清的石灰水不變渾濁；黑色粉末全部變紅，澄清的石灰水變渾濁，說明一氧化碳與黑色粉末反應(yīng)生成二氧化碳，黑色的氧化銅與一氧化碳反應(yīng)生成紅色的銅；若猜想（3）成立，則黑色粉末部分變紅，澄清的石灰水變渾濁；
【反思評(píng)價(jià)】（1）銅在溫度較高的情況下可與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅，所以為了防止生成的銅再次被氧化，以及石灰水倒吸引起玻璃管炸裂，要通一氧化碳至玻璃管冷卻到室溫；
（2）從環(huán)保角度上看，上述裝置沒有尾氣處理裝置，所以要在b處安裝尾氣處理裝置，用氣球收集起來或利用一氧化碳的可燃性將其燃燒掉；
（3）猜想（2）玻璃管中發(fā)生反應(yīng)是一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，方程式是：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂；
故答案為：
【設(shè)計(jì)方案】

實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
黑色粉末不變紅，澄清的石灰水不變渾濁	猜想（1）成立
黑色粉末全部變紅，澄清的石灰水變渾濁	猜想（2）成立（填成立或不成立）
黑色粉末部分變紅，澄清的石灰水變渾濁	猜想（3）成立

【反思評(píng)價(jià)】（1）防止生成的銅再次被氧化、澄清的石灰水倒吸入玻璃管中（合理說法均可）；
（2）在b處放一只燃著的酒精燈（或安裝尾氣處理裝置或在b處導(dǎo)管處綁一個(gè)小氣球等）；
（3）CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，了解一氧化碳的還原性、毒性、可燃性及一氧化碳還原氧化銅的注意事項(xiàng)才能依據(jù)題意正確分析和解答問題．