Question

【题目】在实验探究课上,老师给了同学们一包红色粉末,该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种.同学们为了确定该粉末的成分,进行如下探究.请你参与他们的探究并回答问题.

(1).（提出问题）假设l:红色粉末是铜粉;假设2:红色粉末是氧化铁粉;

假设3:红色粉末是_____

(2).（设计实验方案）同学们对实验作了如下设想和分析:取少量红色粉末放入硬质玻璃管中,通入一氧化碳片刻后加热至充分反应(实验装置如图所示).

请你完成下表:

实验中可能出现的现象	结论
红色粉末不变色，石灰水不变浑浊	假设1成立
_____	假设2成立
_____	假设3成立

(3)（进行实验）通过实验及分析,确认假设3成立.

(4).（反思与评价）

①实验过程中,硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是_____

②实验时通入一氧化碳片刻后再加热的原因是_____

③从环保角度看,上面的实验装置有不足之处,请你对该装置进行改进,具体措施是_____

(5)（拓展）根据你最近所学的知识,请再设计一种实验方案确认假设3成立.

操作方法	预计实验现象	有关化学方程式
_____	_____	_____

Answer 1

【答案】铜粉和氧化铁粉的混合物 红色粉末全部变为黑色，石灰水变浑浊 红色粉末部分变为黑色，石灰水变浑浊 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 排尽装置中的空气，防止加热时硬质玻璃管发生爆炸 在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集 取少量红色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸或者稀硫酸 固体部分溶解，溶液由无色变为黄色 6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O

【解析】

(1)[提出问题]根据题意可知，红色粉末是铜粉和氧化铁中的一种或两种，则可得假设l：红色粉末是铜粉；假设2：红色粉末是氧化铁粉；假设3：红色粉末是铜粉和氧化铁粉的混合物；故填：铜粉和氧化铁粉的混合物

(2)[设计实验方案]对实验作了如下设想和取少量红色粉末放入硬质玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加热至充分反应：若红色粉末不变色，石灰水不变浑浊，则说明红色粉末为铜粉，假设1成立；若红色粉末全部变成黑色，石灰水变浑浊，则说明粉末为氧化铁，假设2成立；若红色粉末部分变黑色，部分仍为红色，则说明粉末为氧化铁和铜粉的混合物，则假设3成立；实验与结论如下表：

实验中可能出现的现象	结论
红色粉末不变色，石灰水不变浑浊	假设1成立
红色粉末全部变为黑色，石灰水变浑浊	假设2成立
红色粉末部分变为黑色，石灰水变浑浊	假设3成立

故填：红色粉末全部变为黑色，石灰水变浑浊；红色粉末部分变为黑色，石灰水变浑浊

(4)[反思与评价]

①实验过程中，根据（3）得知假设3成立，硬质玻璃管内是一氧化碳把氧化铁给还原了，生成二氧化碳和铁，其发生反应的化学方程式是3CO+Fe2O32Fe+3CO2；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2

②因为一开始装置内有较多的空气，一氧化碳在有氧气存在的情况下加热会发生爆炸，实验时通入一氧化碳片刻，把里面的空气排出来，再加热；故填：排尽装置中的空气，防止加热时硬质玻璃管发生爆炸

③从环保角度看，上面的实验装置有一个不足之处是没有进行尾气处理，因此需要对尾气进行处理，可以采取的方法是：在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集；故填：在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集

(5)[拓展]设计实验证明假设3成立。可以取少量红色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸或者稀硫酸；若有固体部分溶解，溶液由无色变为黄色，发生的化学反应方程式为：6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O；则证明固体粉末是铜粉和氧化铁粉的混合物。

实验设计如下表：

操作方法	预计实验现象	有关化学方程式
取少量红色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸或者稀硫酸	固体部分溶解，溶液由无色变为黄色	6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O

故填：取少量红色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸或者稀硫酸；固体部分溶解，溶液由无色变为黄色；6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O