Question

【题目】在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉末，该粉末是铜粉和氧化铁中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究，请你参与他们的探究并回答问题。

【猜想】猜想I：红色粉末是铜粉；猜想Ⅱ：红色粉末是氧化铁；猜想Ⅲ：红色粉末是______。

【实验】经过查阅资料、回忆已学过的知识，

大家决定设计如图1所示的实验进行探究．请完成下列表格：

实验中可能出现的现象	结论
________________	猜想Ⅰ正确
红色粉末全部变为黑色，石灰水变浑浊	猜想Ⅱ正确
________________	猜想Ⅲ正确

【表达】通过实验及分析，确定红色粉末是铜粉和氧化铁的混合物，则在上述实验过程中一氧化碳和氧化铜所发生反应的化学方程式是_____________。

【反思】从环保角度看，图1所示的实验装置有不足之处，请说出其中一种改进方法：___________。

【拓展】为了进一步探究铁和铜的金属活动性强弱，你认为可选用下列试剂中的___（填序号）。

A．硝酸铜溶液 B．稀盐酸 C．氯化亚铁溶液 D．硫酸镁

【应用】同学们用一氧化碳与氧化铁的反应来模拟炼铁的原理，装置如图2所示，请回答有关问题：

（1）B装置中氢氧化钠溶液的作用是__________________ 。

（2）为避免将CO排放到空气中，并回收利用CO，方框中连接的是C和D装置，导管接口的连接顺序应为a→_____→_____→______。（填字母）

Answer 1

【答案】 铜粉和氧化铁的混合物； 红色粉末不变色，石灰水不变浑浊； 红色粉末部分变为黑色，石灰水变浑浊； CO+CuO Cu+CO2 在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集； ABC； 吸收混合气体中的二氧化碳； d； c； e；

【解析】【猜想】该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种，因此红色粉末可能为两物质的混合物；故为：铜粉和氧化铁粉的混合物；

【实验】铜在高温下不与一氧化碳反应，因此粉末不变色，澄清石灰水也不会出现浑浊；氧化铁在高温下可与一氧化碳反应生成黑色铁粉和二氧化碳，充分反应后，粉末变黑色，澄清石灰水浑浊；

【表达】实验过程中，硬质玻璃管内发生的反应是一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学反应方程式是CO+CuO Cu+CO2；

【反思】一氧化碳气体有毒，直接排放到空气中会造成空气污染，可把尾气进行燃烧或收集；故可在b处用酒精灯点燃，或用塑料袋（气球）收集；

【拓展】金属铁可与硝酸铜反应，与盐酸反应生成氢气，而铜不能与硝酸铜反应，也不能与盐酸反应，故AB可验证铁的活动性比铜强；铁和铜都不能与氯化亚铁反应，说明铜不如铁活泼，C也能验证铁和铜的活动性；铁和铜均不能与硫酸镁溶液反应，说明铁和铜的活动性都不如镁强，无法验证铁和铜的活动性强弱。故填：ABC；

【应用】（1）氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，与一氧化碳不反应，故填：吸收混合气体中的二氧化碳；

（2）用C装置利用排水法进行收集，短管进入气体，长管排出水，并用D装置承接排出的水，故填：d；b；e。