Question

12．在實(shí)驗(yàn)探究課上，老師給了同學(xué)們一包紅色粉末，該粉末是銅粉和和氧化鐵粉中的一種．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題．
（1）【提出問題】假設(shè)1：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(jì)實(shí)驗(yàn)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)裝置圖如下）．

（3）【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】通過實(shí)驗(yàn)及分析，確認(rèn)假設(shè)2成立．則實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象為紅色粉末全部變?yōu)楹谏�，石灰水變渾濁�?br />（4）【反思與評(píng)價(jià)】
①實(shí)驗(yàn)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(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一氧化碳和空氣的混合氣體時(shí)發(fā)生爆炸．
③從環(huán)保角度看，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)，具體措施是在b處用酒精燈點(diǎn)燃，或用塑料袋（氣球）收集．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，對(duì)紅色粉末進(jìn)行猜想；
（2）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；
（4）對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的操作進(jìn)行解釋及對(duì)存在問題進(jìn)行改進(jìn)；

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；
故答案為：銅粉和氧化鐵粉的混合物；
（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(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；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
紅色粉末不變色，石灰水不變渾濁	假設(shè)1成立
紅色粉末全部變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/TD>	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

（4）①一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳；
故答案為：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；
故答案為：防止加熱一氧化碳和空氣的混合氣體時(shí)發(fā)生爆炸；
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；
故答案為：在b處用酒精燈點(diǎn)燃，或用塑料袋（氣球）收集；

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）．