Question

14．在實驗探究課上，老師給了同學們一包紅色粉未，該粉末是銅粉和氧化鐵粉中的一種或兩種．同學們?yōu)榱舜_定該粉末的成分，進行如下探究．請你參與探究并回答問題．
【提出猜想】假設l：紅色粉末是銅粉；  假設2：紅色粉末是氧化鐵粉；
假設3：紅色粉末是銅粉和氧化鐵粉的混合物．
【實驗探究】某同學為進一步確定紅色粉末的組成，稱取該粉末5.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中，按下圖裝置在通風櫥中進行實驗．開始時緩緩通入CO氣體，過一段時間后再加熱使其充分反應．待反應完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．反應前后稱量相關裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量，其數(shù)據(jù)如下表：

	反應前	反應后
Ⅰ 組	玻璃管和紅色粉末的總質(zhì)量為37.3g	玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.1g
Ⅱ 組	洗氣瓶和所盛溶液 的總質(zhì)量為180.0g	洗氣瓶和瓶中物質(zhì) 的總質(zhì)量為183.1g

【交流討論】
（1）應該選擇Ⅰ組的實驗數(shù)據(jù)來計算確定組成，不選擇另一組的理由是少量石灰水不能完全吸收生成的CO₂．最終計算結果表明：該紅色粉末的組成是假設3（填序號）成立．
（2）寫出A裝置中發(fā)生反應的化學方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；實驗中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為紅色粉末部分變成黑色．
（3）為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前是否需要先斷開A和B的連接處？請判斷并說明理由：不需要；因為停止加熱后繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．
【反思評價】
（1）從環(huán)保角度，該裝置有嚴重不足之處．你認為應該如何改進？用氣球收集尾氣或點燃尾氣．
（2）實驗開始時要先通入CO，把裝置中的空氣排盡后再加熱，以防發(fā)生爆炸．檢驗裝置中的空氣已排盡的方法是收集尾氣驗純．

Answer 1

分析 高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳；
氫氧化鈣的溶解度很��；
一氧化碳有毒，擴散到空氣中會污染環(huán)境；
一氧化碳燃燒生成二氧化碳．

解答 解：【提出猜想】
紅色粉末是銅粉；紅色粉末是氧化鐵粉；紅色粉末是銅粉和氧化鐵粉．
【交流討論】
（1）應該選擇Ⅰ組的實驗數(shù)據(jù)來計算確定組成，不選擇另一組的理由是少量石灰水不能完全吸收生成的二氧化碳，會影響計算結果；
Ⅰ中減少的質(zhì)量即為氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，氧元素質(zhì)量為：27.3g-36.1g=1.2g，
氧化鐵的質(zhì)量為：1.2g÷（$\frac{48}{160}$×100%）=4g，銅的質(zhì)量為：5.0g-4g=1g，
計算結果表明：該紅色粉末的組成是假設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裝置中發(fā)生反應的化學方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
實驗中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為部分紅色粉末變成黑色．
故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；部分紅色粉末變成黑色．
（3）不需要，因為停止加熱后繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻，不會導致溶液倒吸．
故填：不需要，因為停止加熱后繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．
【反思評價】
（1）從環(huán)保角度，改進方法是：用氣球收集尾氣或點燃尾氣．
故填：用氣球收集尾氣或點燃尾氣．
（2）實驗開始時要先通入CO，把裝置中的空氣排盡后再加熱，以防發(fā)生爆炸．檢驗裝置中的空氣已排盡的方法是收集尾氣驗純，如果一氧化碳純凈了，則說明空氣已經(jīng)排盡．
故填：收集尾氣驗純．
故答案為：【提出猜想】銅粉和氧化鐵粉的混合物
（1）Ⅰ；少量石灰水不能完全吸收生成的CO₂； 3
（2）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；紅色粉末部分變成黑色
（3）不需要；因為停止加熱后繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．
【反思評價】（1）用氣球收集尾氣或點燃尾氣．（2）收集尾氣驗純．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．