Question

【題目】某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵，他們把焦炭和氧化鐵粉末合加強(qiáng)熱，得到無色氣體A和黑色粉末B（如圖所示）。

（1）他們煉鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。

（2）經(jīng)分析得知，無色氣體A不含有單質(zhì)，黑色粉末B的成分是一種或兩種單質(zhì)。甲、乙兩個(gè)興趣小組分別對(duì)無色氣體A和黑色粉末B的成分進(jìn)行探究。

（猜想與假設(shè)）甲組認(rèn)為無色氣體A中可能有CO2，也可能有CO。

乙組認(rèn)為黑色粉末的成分中存在以下兩種情況：

①只含有________。

②含有鐵和碳。

（實(shí)驗(yàn)探究）（1）為驗(yàn)證甲組的猜想，同學(xué)們按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

裝置甲的作用是_____________，裝置乙的作用是_______________。當(dāng)看到甲中澄清石灰水變渾濁，乙中____________后，可以確定無色氣體A是CO2、CO的混合氣體。有同學(xué)提出把甲、乙交換位置，讓氣體A先通過熱的氧化銅也可以達(dá)到同樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，你的判斷�?/span>_________（填“可以”或“不可以”）。

（2）為驗(yàn)證乙組中假設(shè)②是否成立，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用物理和化學(xué)兩種方法完成以下探究。

實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
物理方法	_________	_________	假設(shè)二成立

（交流反思）針對(duì)甲組實(shí)驗(yàn)存在的缺陷，同學(xué)們一起進(jìn)行了改進(jìn)，解決了污染環(huán)境問題。

Answer 1

【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； 鐵； 檢驗(yàn)二氧化碳 檢驗(yàn)一氧化碳 Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中黑色固體變成紅色 不可以 取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引 部分黑色粉末被吸引上來

【解析】

（1）氧化鐵和一氧化碳在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

【猜想與假設(shè)】假設(shè)一：只含有鐵。 假設(shè)二：鐵和未反應(yīng)的碳；

【實(shí)驗(yàn)與探究】（1）I中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳，所以可以檢驗(yàn)CO2，III中灼熱的氧化銅變紅，說明有一氧化碳，II中濃硫酸的作用是：干燥氣體，所以當(dāng)看到甲中澄清石灰水變渾濁，乙中I中澄清石灰水變渾濁，III中黑色固體變成紅色后，可以確定無色氣體A是CO2、CO的混合氣體； 把甲、乙交換位置，讓氣體A先通過熱的氧化銅，一氧化碳和氧化銅生成的二氧化碳也能是澄清石灰水變渾濁，對(duì)二氧化碳的檢驗(yàn)會(huì)造成干擾，所以不可以達(dá)到同樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>

（2）為驗(yàn)證乙組中假設(shè)②是否成立，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用物理和化學(xué)兩種方法完成以下探究。

實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
物理方法	_________	_________	假設(shè)二成立

實(shí)驗(yàn)結(jié)論是“假設(shè)二成立”，即黑色粉末是鐵與碳的混合物，可根據(jù)鐵被磁鐵吸引，碳不被磁鐵吸引加以驗(yàn)證；故答案為：取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引， 部分黑色粉末被吸引上來。