Question

【題目】在實驗探究課上,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,進行如下探究.請你參與他們的探究并回答問題.

(1).（提出問題）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_____

(2).（設(shè)計實驗方案）同學(xué)們對實驗作了如下設(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)(實驗裝置如圖所示).

請你完成下表:

實驗中可能出現(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
_____	假設(shè)2成立
_____	假設(shè)3成立

(3)（進行實驗）通過實驗及分析,確認(rèn)假設(shè)3成立.

(4).（反思與評價）

①實驗過程中,硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____

②實驗時通入一氧化碳片刻后再加熱的原因是_____

③從環(huán)保角度看,上面的實驗裝置有不足之處,請你對該裝置進行改進,具體措施是_____

(5)（拓展）根據(jù)你最近所學(xué)的知識,請再設(shè)計一種實驗方案確認(rèn)假設(shè)3成立.

操作方法	預(yù)計實驗現(xiàn)象	有關(guān)化學(xué)方程式
_____	_____	_____

Answer 1

【答案】銅粉和氧化鐵粉的混合物 紅色粉末全部變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/span> 紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/span> 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 排盡裝置中的空氣，防止加熱時硬質(zhì)玻璃管發(fā)生爆炸 在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集 取少量紅色粉末于試管中，加入足量的稀鹽酸或者稀硫酸 固體部分溶解，溶液由無色變?yōu)辄S色 6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O

【解析】

(1)[提出問題]根據(jù)題意可知，紅色粉末是銅粉和氧化鐵中的一種或兩種，則可得假設(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；故填：銅粉和氧化鐵粉的混合物

(2)[設(shè)計實驗方案]對實驗作了如下設(shè)想和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)：若紅色粉末不變色，石灰水不變渾濁，則說明紅色粉末為銅粉，假設(shè)1成立；若紅色粉末全部變成黑色，石灰水變渾濁，則說明粉末為氧化鐵，假設(shè)2成立；若紅色粉末部分變黑色，部分仍為紅色，則說明粉末為氧化鐵和銅粉的混合物，則假設(shè)3成立；實驗與結(jié)論如下表：

實驗中可能出現(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�?	假設(shè)2成立
紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?	假設(shè)3成立

故填：紅色粉末全部變?yōu)楹谏�，石灰水變渾濁；紅色粉末部分變?yōu)楹谏�，石灰水變渾�?/span>

(4)[反思與評價]

①實驗過程中，根據(jù)（3）得知假設(shè)3成立，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)是一氧化碳把氧化鐵給還原了，生成二氧化碳和鐵，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是3CO+Fe2O32Fe+3CO2；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2

②因為一開始裝置內(nèi)有較多的空氣，一氧化碳在有氧氣存在的情況下加熱會發(fā)生爆炸，實驗時通入一氧化碳片刻，把里面的空氣排出來，再加熱；故填：排盡裝置中的空氣，防止加熱時硬質(zhì)玻璃管發(fā)生爆炸

③從環(huán)保角度看，上面的實驗裝置有一個不足之處是沒有進行尾氣處理，因此需要對尾氣進行處理，可以采取的方法是：在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集；故填：在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集

(5)[拓展]設(shè)計實驗證明假設(shè)3成立�？梢匀∩倭考t色粉末于試管中，加入足量的稀鹽酸或者稀硫酸；若有固體部分溶解，溶液由無色變?yōu)辄S色，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O；則證明固體粉末是銅粉和氧化鐵粉的混合物。

實驗設(shè)計如下表：

操作方法	預(yù)計實驗現(xiàn)象	有關(guān)化學(xué)方程式
取少量紅色粉末于試管中，加入足量的稀鹽酸或者稀硫酸	固體部分溶解，溶液由無色變?yōu)辄S色	6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O

故填：取少量紅色粉末于試管中，加入足量的稀鹽酸或者稀硫酸；固體部分溶解，溶液由無色變?yōu)辄S色；6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O