Question

（一）在實驗探究課上，老師給了同學(xué)們一包紅色粉未，該粉末是銅粉和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)（實驗裝置圖如圖）．
請你完成如表：

實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
A	假設(shè)1成立
B	假設(shè)2成立
C	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)生的化學(xué)反應(yīng)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】為了進一步探究鐵和銅的金屬活動性強弱，你認(rèn)為可選用下列試劑中的

 

（填序號）．
A．硝酸銅溶液    B．稀鹽酸    C．氯化亞鐵溶液
（二）有一包固體粉末，可能由Na₂CO₃、K₂SO₄、NaOH、FeCl₃、BaCl₂中的一種或幾種組成，做實驗得到以下結(jié)論：
（1）將此固體粉末加到水中，得到白色沉淀，上層溶液為無色．
（2）該白色沉淀部分溶于稀HNO₃，且有氣體放出．從實驗可判斷出，該粉末中一定含有

 

，一定不含有

 

．
（3）小文通過以下實驗證明了可能的物質(zhì)是否存在：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
		可能的物質(zhì)確實存在

寫出（3）中發(fā)生的其中一個化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),金屬活動性順序及其應(yīng)用,鹽的化學(xué)性質(zhì),物質(zhì)的鑒別、推斷,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：混合物組成的推斷題,科學(xué)探究

分析：（1）從粉末是銅粉和和氧化鐵粉中的一種或兩種去分析解答．
（2）A、從由于結(jié)論是：“假設(shè)1成立”，說明紅色固體是銅，銅不和一氧化碳反應(yīng)去分析解答；
B、從由于結(jié)論是：“假設(shè)2成立”，說明紅色固體是氧化鐵，氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會生成黑色的鐵粉去分析解答；
C、從由于結(jié)論是：“假設(shè)3成立”，說明紅色固體是氧化鐵和銅的混合物，氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會生成黑色的鐵粉，而銅不和一氧化碳反應(yīng)去分析解答；
（4）①從氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會生成黑色的鐵粉和二氧化碳去分析解答；
②從實驗時要先通入一氧化碳片刻后再加熱，否則混有空氣的一氧化碳點燃可能引起爆炸去分析解答；
③從一氧化碳是空氣污染物之一去分析解答；
（5）從由于在金屬活動性里，鐵在氫的前面，氫在銅的前面去分析解答．
（二）、（2）從將此固體粉末加到水中，上層溶液為無色，說明固體物質(zhì)中沒有FeCl₃（FeCl₃的溶液是黃色的）；得到白色沉淀，由于題目中Na₂CO₃、K₂SO₄、NaOH、BaCl₂都溶于水，說明產(chǎn)生的沉淀是物質(zhì)反應(yīng)后生成的去分析解答
（3）從可能存在的物質(zhì)是氫氧化鈉，由于碳酸鈉溶液呈堿性，所以要想證明氫氧化鈉的存在，可先加入足量的氯化鈣溶液除去溶液中的碳酸鈉（氯化鈣溶液呈中性）去分析解答．

解答：解：（1）【提出問題】由于該粉末是銅粉和和氧化鐵粉中的一種或兩種．由粉末可能為：①只有氧化鐵，②只有銅，③氧化鐵的銅的混合物；故答案為：氧化鐵和銅的混合物；
（2）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)．
A、由于結(jié)論是：“假設(shè)1成立”，說明紅色固體是銅，銅不和一氧化碳反應(yīng)；故答案為：無現(xiàn)象；
B、由于結(jié)論是：“假設(shè)2成立”，說明紅色固體是氧化鐵，氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會生成黑色的鐵粉；故答案為：紅色粉末全部變黑；
C、由于結(jié)論是：“假設(shè)3成立”，說明紅色固體是氧化鐵和銅的混合物，氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會生成黑色的鐵粉，而銅不和一氧化碳反應(yīng)；故答案為：紅色粉末部分變黑；
（4）由于（3）中確認(rèn)：“假設(shè)3成立”，說明紅色粉末是氧化鐵和銅的混合物；
①氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下會生成黑色的鐵粉和二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；而銅不和一氧化碳反應(yīng)；故答案為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
②實驗時要先通入一氧化碳片刻后再加熱，否則混有空氣的一氧化碳點燃可能引起爆炸；故答案為：防止混有空氣的CO引起爆炸；
③由于實驗過程中會有一部分一氧化碳?xì)怏w沒有發(fā)生反應(yīng)，而一氧化碳是空氣污染物之一，故要在裝置后面加一尾氣處理裝置；故答案為：加尾氣處理裝置；
（5）【拓展】由于在金屬活動性里，鐵在氫的前面，氫在銅的前面．
A、鐵可以和硝酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)，說明鐵的活動性比銅強；故A正確；
B、鐵可以和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，而銅不和稀鹽酸反應(yīng)，說明說明鐵的活動性比銅強；故B正確；
C、鐵和銅都不和氯化亞鐵反應(yīng)，不能比較鐵和銅金屬活動性的強弱；故C錯誤；
枚答案為：AB；
（二）、（2）將此固體粉末加到水中，上層溶液為無色，說明固體物質(zhì)中沒有FeCl₃（FeCl₃的溶液是黃色的）；得到白色沉淀，由于題目中Na₂CO₃、K₂SO₄、NaOH、BaCl₂都溶于水，說明產(chǎn)生的沉淀是物質(zhì)反應(yīng)后生成的，可能產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)有：碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；硫酸鉀和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鉀；其中碳酸鋇能溶于稀硝酸且產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w而硫酸鋇不溶于稀硝酸；由于“該白色沉淀部分溶于稀HNO₃，且有氣體放出”說明沉淀中既有碳酸鋇又有硫酸鋇，說明原固體粉末中有：氯化鋇、硫酸鉀、和碳酸鈉；由于氫氧化鈉的存在不影響上面的現(xiàn)象，故氫氧化鈉可能存在．
故答案為：Na₂CO₃、K₂SO₄、BaCl₂ FeCl₃；
（3）由上面（二）、（2）的分析可知：可能存在的物質(zhì)是氫氧化鈉，由于碳酸鈉溶液呈堿性，所以要想證明氫氧化鈉的存在，可先加入足量的氯化鈣溶液除去溶液中的碳酸鈉（氯化鈣溶液呈中性），其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；再證明溶液呈堿性即可．
故答案為：取一支試管，加入上層無色溶液少許，逐滴滴加氯化鈣溶液，到不再產(chǎn)生沉淀為止；滴加無色酚酞試液        溶液變紅       CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl．

點評：碳酸鈉雖然屬于鹽類，但其能和水反應(yīng)生成少量的氫氧根離子，所以其水溶液呈堿性．