Question

【题目】一氧化碳具有还原性，可将金属氧化物还原成金属，一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为_____。课堂上老师给同学们一包黑色粉末，可能由铁粉和氧化铜粉末组成。为了确定该粉末的成分，同学们进行了如下探究实验，请回答下列有关问题。

（猜想假设）猜想1：黑色粉末是铁粉。 猜想2：黑色粉末是氧化铜粉末。 猜想3：_____。

（实验验证）取少量黑色粉末，放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳气体，片刻后加热充分反应（实验装置如图所示，夹持装置已略）。

（实验分析）经过分析实验现象，得出黑色粉末为铁粉和氧化铜的混合物，实验中观察到的现象是_____。

（拓展反思）

（1）实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温。继续通入一氧化碳的目的是_____。

（2）从环保角度上看，上图设计有不足之处，改进措施是_____。

（3）取该黑色粉末4g放入硬质玻璃管中，完全反应后称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为mg，则m的取值范围是_____。

Answer 1

【答案】 铁粉和氧化铜粉末 黑色粉末部分变红，澄清石灰水变浑浊 防止生成的铜再次被氧化，防止澄清石灰水倒吸入玻璃管中 在b处放燃着的酒精灯（或安装尾气处理装置或在b处导管绑一个小气球）

【解析】

一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，一氧化碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，铜和氧气加热生成氧化铜。

一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，故一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为。

[猜想假设]

铁粉和氧化铜均是黑色粉末，可能含有其中一种或两种都有，故猜想1：黑色粉末是铁粉。猜想2：黑色粉末是氧化铜粉末。猜想3：铁粉和氧化铜粉末。

[实验分析]

一氧化碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故实验中观察到的现象是黑色粉末部分变红，澄清石灰水变浑浊。

[拓展反思]

（1）铜和氧气加热生成氧化铜，为防止铜再次被氧化，实验完毕后，先停止加热，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却至室温，此外继续通一氧化碳还可以防止澄清石灰水倒吸入玻璃管中。

（2）一氧化碳有毒，需要除去，从环保角度上看，不足之处的改进措施是在b处放燃着的酒精灯（或安装尾气处理装置或在b处导管绑一个小气球）。

（3）假设4g黑色粉末全部为氧化铜

粉末是铁和氧化铁的混合物，则m的取值范围是。