Question

【題目】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。同學們為了確定該粉末的成分，進行如下探究：

【提出問題】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。

【設計實驗方案】同學們對實驗作了如下設想和分析：取5g紅色粉末放入硬質玻璃管中，通入一氧化碳片刻后加熱至充分反應(實驗裝置如下圖)。

【進行實驗】通過實驗及分析。若確認假設3成立，則硬質玻璃管中出現的現象是____________。

【反思與評價】(1)實驗過程中，硬質玻璃管內發生的化學反應方程式是_________；

(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________；

(4)若得到鐵的質量為2.24g，則原來混合物中氧化鐵粉末的質量分數為_____________。

【知識拓展】實驗結束后得到了銅和鐵，現為了進一步探究鐵和銅的金屬活動性強弱，還需要選擇的試劑______________(填序號)。

A．碳酸鈉溶液 B．稀鹽酸 C．氯化鋅溶液 D．硝酸銅溶液

Answer 1

【答案】 紅色粉末部分變黑色 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 排出管內的空氣，避免CO與空氣混合受熱發生爆炸 在b處放一盞點燃的酒精燈 64% B 或 D

【解析】本題考查了一氧化碳還原氧化鐵的實驗，金屬活動性順序的探究等。解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論。

進行實驗：

若確認假設3成立，則硬質玻璃管中，高溫條件下氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，觀察到部分紅色粉末變成黑色粉末；

反思與評價：

（1）實驗過程中，硬質玻璃管內，氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，發生的化學反應方程式是：Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2；

（2）實驗時通入一氧化碳片刻后再加熱的原因是排出管內的空氣，避免CO與空氣混合受熱發生爆炸；

（3）從環保角度看，上面的實驗裝置有不足之處，即沒有處理尾氣，對該裝置進行改進的具體措施可以是在b處放一盞點燃的酒精燈；

（4）若得到鐵的質量為2.24g，則氧化鐵質量為：2.24g÷ =3.2g，

原來混合物中氧化鐵粉末的質量分數為： ×100%=64%，

知識拓展：

A、鐵、銅都不能和碳酸鈉溶液反應，因此不能用碳酸鈉溶液檢驗鐵和銅的活潑性；B、鐵能和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，銅不能和稀鹽酸反應，可以用稀鹽酸檢驗鐵和銅的活潑性；C、鐵、銅都不能和氯化鋅溶液反應，因此不能用氯化鋅溶液檢驗鐵和銅的活潑性；D、鐵能和硝酸銅溶液反應生成硝酸亞鐵和銅，可以用硝酸銅溶液檢驗鐵和銅的活潑性。故選BD。