Question

6．在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉未，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．请你参与探究并回答问题．
【提出猜想】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．
【实验探究】某同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按下图装置在通风橱中进行实验．开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应．待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却．反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：

	反应前	反应后
Ⅰ 组	玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g	玻璃管和固体物质的总质量为36.1g
Ⅱ 组	洗气瓶和所盛溶液 的总质量为180.0g	洗气瓶和瓶中物质 的总质量为183.1g

【交流讨论】
（1）应该选择Ⅰ组的实验数据来计算确定组成，不选择另一组的理由是少量石灰水不能完全吸收
生成的二氧化碳．最终计算结果表明：该红色粉末的组成是假设3（填序号）成立．
（2）写出A装置中发生反应的化学方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；实验中观察到A装置中的现象为部分红色粉末变成黑色．
（3）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？请判断并说明理由：不需要，因为停止加热后继续通CO气体直至玻璃管冷却．
【反思评价】
（1）从环保角度，该装置有严重不足之处．你认为应该如何改进？用气球收集尾气或点燃尾气．
（2）实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸．检验装置中的空气已排尽的方法是收集尾气验纯．

Answer 1

分析 高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；
氢氧化钙的溶解度很小；
一氧化碳有毒，扩散到空气中会污染环境；
一氧化碳燃烧生成二氧化碳．

解答 解：【提出猜想】
红色粉末是铜粉；红色粉末是氧化铁粉；红色粉末是铜粉和氧化铁粉．
故填：铜粉和氧化铁粉．
【交流讨论】
（1）应该选择Ⅰ组的实验数据来计算确定组成，不选择另一组的理由是少量石灰水不能完全吸收生成的二氧化碳，会影响计算结果；
Ⅰ中减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量，氧元素质量为：27.3g-36.1g=1.2g，
氧化铁的质量为：1.2g÷（$\frac{48}{160}$×100%）=4g，铜的质量为：5.0g-4g=1g，
计算结果表明：该红色粉末的组成是假设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装置中发生反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
实验中观察到A装置中的现象为部分红色粉末变成黑色．
故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；部分红色粉末变成黑色．
（3）不需要，因为停止加热后继续通CO气体直至玻璃管冷却，不会导致溶液倒吸．
故填：不需要，因为停止加热后继续通CO气体直至玻璃管冷却．
【反思评价】
（1）从环保角度，改进方法是：用气球收集尾气或点燃尾气．
故填：用气球收集尾气或点燃尾气．
（2）实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸．检验装置中的空气已排尽的方法是收集尾气验纯，如果一氧化碳纯净了，则说明空气已经排尽．
故填：收集尾气验纯．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．