Question

14．在實(shí)驗(yàn)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)你參與探究并回答問(wèn)題．
【提出猜想】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．
【實(shí)驗(yàn)探究】某同學(xué)為進(jìn)一步確定紅色粉末的組成，稱取該粉末5.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中，按下圖裝置在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．開(kāi)始時(shí)緩緩?fù)ㄈ隒O氣體，過(guò)一段時(shí)間后再加熱使其充分反應(yīng)．待反應(yīng)完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．反應(yīng)前后稱量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量，其數(shù)據(jù)如下表：

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
Ⅰ 組	玻璃管和紅色粉末的總質(zhì)量為37.3g	玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.1g
Ⅱ 組	洗氣瓶和所盛溶液 的總質(zhì)量為180.0g	洗氣瓶和瓶中物質(zhì) 的總質(zhì)量為183.1g

【交流討論】
（1）應(yīng)該選擇Ⅰ組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算確定組成，不選擇另一組的理由是少量石灰水不能完全吸收生成的CO₂．最終計(jì)算結(jié)果表明：該紅色粉末的組成是假設(shè)3（填序號(hào)）成立．
（2）寫(xiě)出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；實(shí)驗(yàn)中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為紅色粉末部分變成黑色．
（3）為了防止溶液倒吸，本實(shí)驗(yàn)停止加熱前是否需要先斷開(kāi)A和B的連接處？請(qǐng)判斷并說(shuō)明理由：不需要；因?yàn)橥Ｖ辜訜岷罄^續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．
【反思評(píng)價(jià)】
（1）從環(huán)保角度，該裝置有嚴(yán)重不足之處．你認(rèn)為應(yīng)該如何改進(jìn)？用氣球收集尾氣或點(diǎn)燃尾氣．
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先通入CO，把裝置中的空氣排盡后再加熱，以防發(fā)生爆炸．檢驗(yàn)裝置中的空氣已排盡的方法是收集尾氣驗(yàn)純．

Answer 1

分析 高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；
氫氧化鈣的溶解度很��；
一氧化碳有毒，擴(kuò)散到空氣中會(huì)污染環(huán)境；
一氧化碳燃燒生成二氧化碳．

解答 解：【提出猜想】
紅色粉末是銅粉；紅色粉末是氧化鐵粉；紅色粉末是銅粉和氧化鐵粉．
【交流討論】
（1）應(yīng)該選擇Ⅰ組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算確定組成，不選擇另一組的理由是少量石灰水不能完全吸收生成的二氧化碳，會(huì)影響計(jì)算結(jié)果；
Ⅰ中減少的質(zhì)量即為氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，氧元素質(zhì)量為：27.3g-36.1g=1.2g，
氧化鐵的質(zhì)量為：1.2g÷（$\frac{48}{160}$×100%）=4g，銅的質(zhì)量為：5.0g-4g=1g，
計(jì)算結(jié)果表明：該紅色粉末的組成是假設(shè)3成立．
故填：Ⅰ；少量石灰水不能完全吸收；生成的二氧化碳；3．
（2）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
實(shí)驗(yàn)中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為部分紅色粉末變成黑色．
故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；部分紅色粉末變成黑色．
（3）不需要，因?yàn)橥Ｖ辜訜岷罄^續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻，不會(huì)導(dǎo)致溶液倒吸．
故填：不需要，因?yàn)橥Ｖ辜訜岷罄^續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．
【反思評(píng)價(jià)】
（1）從環(huán)保角度，改進(jìn)方法是：用氣球收集尾氣或點(diǎn)燃尾氣．
故填：用氣球收集尾氣或點(diǎn)燃尾氣．
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先通入CO，把裝置中的空氣排盡后再加熱，以防發(fā)生爆炸．檢驗(yàn)裝置中的空氣已排盡的方法是收集尾氣驗(yàn)純，如果一氧化碳純凈了，則說(shuō)明空氣已經(jīng)排盡．
故填：收集尾氣驗(yàn)純．
故答案為：【提出猜想】銅粉和氧化鐵粉的混合物
（1）Ⅰ；少量石灰水不能完全吸收生成的CO₂； 3
（2）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；紅色粉末部分變成黑色
（3）不需要；因?yàn)橥Ｖ辜訜岷罄^續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．
【反思評(píng)價(jià)】（1）用氣球收集尾氣或點(diǎn)燃尾氣．（2）收集尾氣驗(yàn)純．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．