Question

【題目】甲乙兩位同學根據下列轉化關系在實驗室中模擬煉鐵，并對生成物的成分進行探究。

①模擬煉鐵的原理可能是 （19） （用化學方程式表示）。

②初步分析得知，黑色粉末B的成分是一種或兩種單質。

【猜想與假設】

甲同學認為無色氣體A中可能有CO2，也可能有 （20） 。

乙同學認為黑色粉末的成分中存在以下兩種情況：

假設一：只含有鐵； 假設二：含有 （21） 。

【實驗探究】

（1）驗證甲同學猜想的實驗裝置（箭頭表示氣體流向）。

上述實驗裝置Ⅱ中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，裝置Ⅰ的作用是 （22） ，當看到Ⅰ中足量的澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中黑色固體變成紅色后，可以確定無色氣體A的成分是 （23） 。

（2）為驗證乙同學的假設二成立，請你設計實驗用物理方法（或化學方法）完成以下探究。

實驗方法	實驗操作	實驗現象	實驗結論
物理方法（24）			假設二成立
化學方法（24）			假設二成立

【交流反思】對甲同學實驗存在的缺陷，甲乙同學一起進行了改進，解決了污染環境問題。

Answer 1

【答案】① 或

②CO 或一氧化碳 ；鐵和碳 檢驗與吸收二氧化碳； CO和CO2

（2）以下實驗方法中，

實驗方法	實驗操作	實驗現象
物理方法	取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引	部分黑色粉末被吸引上來
化學方法	方法1：取少量黑色粉末放在玻璃管中，通入氧氣，加熱，將產生的氣體通入澄清石灰水中 方法2：取少量黑色粉末與適量氧化銅混合放在玻璃管中，高溫加熱，將產生的氣體通入澄清石灰水中 方法3：（合理均得分）	方法1：澄清石灰水變渾濁，產生白色沉淀。 方法2：黑色粉末中出現紅色固體，澄清石灰水變渾濁，產生白色沉淀。

【解析】

試題分析：模擬煉鐵的原理可能是

根據反應的物質可以推斷另一種物質可能是碳的另一種氧化物，也就是CO ；另一種情況可能碳粉過量，所以還可能是：鐵和碳，裝置Ⅰ的作用是檢驗與吸收二氧化碳；當看到Ⅰ中足量的澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳氣體，Ⅲ中黑色固體變成紅色后，說明含有CO氣體，由此可以確定無色氣體A的成分是CO和CO2。

（2）以下實驗方法中，

實驗方法	實驗操作	實驗現象
物理方法	取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引	部分黑色粉末被吸引上來
化學方法	方法1：取少量黑色粉末放在玻璃管中，通入氧氣，加熱，將產生的氣體通入澄清石灰水中 方法2：取少量黑色粉末與適量氧化銅混合放在玻璃管中，高溫加熱，將產生的氣體通入澄清石灰水中 方法3：（合理均得分）	方法1：澄清石灰水變渾濁，產生白色沉淀。 方法2：黑色粉末中出現紅色固體，澄清石灰水變渾濁，產生白色沉淀。