Question

【題目】在實驗探究課上，老師給了同學們一包紅色粉末，該粉末是銅粉和氧化鐵中的一種或兩種。同學們為了確定該粉末的成分，進行如下探究，請你參與他們的探究并回答問題。

【猜想】猜想I：紅色粉末是銅粉；猜想Ⅱ：紅色粉末是氧化鐵；猜想Ⅲ：紅色粉末是______。

【實驗】經過查閱資料、回憶已學過的知識，

大家決定設計如圖1所示的實驗進行探究．請完成下列表格：

實驗中可能出現的現象	結論
________________	猜想Ⅰ正確
紅色粉末全部變為黑色，石灰水變渾濁	猜想Ⅱ正確
________________	猜想Ⅲ正確

【表達】通過實驗及分析，確定紅色粉末是銅粉和氧化鐵的混合物，則在上述實驗過程中一氧化碳和氧化銅所發生反應的化學方程式是_____________。

【反思】從環保角度看，圖1所示的實驗裝置有不足之處，請說出其中一種改進方法：___________。

【拓展】為了進一步探究鐵和銅的金屬活動性強弱，你認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 D．硫酸鎂

【應用】同學們用一氧化碳與氧化鐵的反應來模擬煉鐵的原理，裝置如圖2所示，請回答有關問題：

（1）B裝置中氫氧化鈉溶液的作用是__________________ 。

（2）為避免將CO排放到空氣中，并回收利用CO，方框中連接的是C和D裝置，導管接口的連接順序應為a→_____→_____→______。（填字母）

Answer 1

【答案】 銅粉和氧化鐵的混合物； 紅色粉末不變色，石灰水不變渾濁； 紅色粉末部分變為黑色，石灰水變渾濁； CO+CuO Cu+CO2 在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集； ABC； 吸收混合氣體中的二氧化碳； d； c； e；

【解析】【猜想】該粉末是銅粉和氧化鐵粉中的一種或兩種，因此紅色粉末可能為兩物質的混合物；故為：銅粉和氧化鐵粉的混合物；

【實驗】銅在高溫下不與一氧化碳反應，因此粉末不變色，澄清石灰水也不會出現渾濁；氧化鐵在高溫下可與一氧化碳反應生成黑色鐵粉和二氧化碳，充分反應后，粉末變黑色，澄清石灰水渾濁；

【表達】實驗過程中，硬質玻璃管內發生的反應是一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，化學反應方程式是CO+CuO Cu+CO2；

【反思】一氧化碳氣體有毒，直接排放到空氣中會造成空氣污染，可把尾氣進行燃燒或收集；故可在b處用酒精燈點燃，或用塑料袋（氣球）收集；

【拓展】金屬鐵可與硝酸銅反應，與鹽酸反應生成氫氣，而銅不能與硝酸銅反應，也不能與鹽酸反應，故AB可驗證鐵的活動性比銅強；鐵和銅都不能與氯化亞鐵反應，說明銅不如鐵活潑，C也能驗證鐵和銅的活動性；鐵和銅均不能與硫酸鎂溶液反應，說明鐵和銅的活動性都不如鎂強，無法驗證鐵和銅的活動性強弱。故填：ABC；

【應用】（1）氫氧化鈉溶液能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，與一氧化碳不反應，故填：吸收混合氣體中的二氧化碳；

（2）用C裝置利用排水法進行收集，短管進入氣體，長管排出水，并用D裝置承接排出的水，故填：d；b；e。