Question

李紅在查閱資料是發(fā)現(xiàn)CO₂+C2CO，于是她對過量木炭和氧化鐵在高溫條件下，最終產(chǎn)生的氣體是什么產(chǎn)生興趣，決定進行探究．請回答有關問題：
[提出問題]過量木炭和氧化鐵反應產(chǎn)生的氣體是什么呢？
[猜想和假設]猜想①：可能是CO₂；猜想②：可能是CO；猜想③：________．
[實驗方案與現(xiàn)象]將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁．
[結(jié)論]猜想①正確．
[反思與評價]小雨不同意李紅的觀點，理由是________．于是小雨進行如下的實驗以驗證猜想：
①稱取3.2g的氧化鐵與2g木炭均勻混合，放進18.48g的試管中，加熱．
②完全反應后，冷卻至室溫，稱得試管和固體的總質(zhì)量為22.24g
③往試管中加入足量稀鹽酸，然后過濾，洗滌，烘干，稱量，得到1.52g黑色粉末．
[數(shù)據(jù)處理]：參加反應的碳元素的質(zhì)量為________，氧元素質(zhì)量為________．
[得到結(jié)論]：根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得到原猜想③成立，理由是________．

Answer 1

可能是CO₂和CO的混合氣體    猜想1和猜想3都能使澄清石灰水變渾濁    0.48g    0.96g    氣體中的C：O原子個數(shù)比為（0.48/12）：（0.96/16）=1：1.5，若是純CO，應該是1：1．純CO₂應該是
1：2、現(xiàn)在為1：1.5，說明應該是混合氣體CO和CO₂ ．
分析：探究實驗的步驟：提出問題、猜想與假設、設計方案、實驗結(jié)論、反思與評價、拓展與交流．
【假設和猜想】木炭粉與氧化鐵反應生成的氣體有三種可能：①二氧化碳；②一氧化碳；③二氧化碳和一氧化碳；
【反思與評價】二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)質(zhì)量守恒定律來計算碳元素和氧元素的質(zhì)量；
【得到結(jié)論】根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，求出碳氧原子個數(shù)比，進而得出結(jié)論．
解答：【假設和猜想】因為2CuO+C 2Cu+CO₂↑，CO₂+C2CO，木炭還原氧化鐵產(chǎn)生什么氣體應可能有：
①CO；②CO₂；③CO和CO₂三種情況；
【反思與評價】猜想1和猜想3都能使澄清石灰水變渾濁，所以澄清石灰水變渾濁，不一定是猜想1的結(jié)論；
【數(shù)據(jù)處理】②完全反應后，冷卻至室溫，稱得試管和固體的總質(zhì)量為22.24g，
損失的質(zhì)量是氣體（含C元素和O元素）：3.2+2+18.48-22.24=1.44g，
③加入足量稀鹽酸后得到1.52g黑色粉末，為剩余的C，損失的C（在氣體中）為2-1.52=0.48g，
所以氣體中氧元素的質(zhì)量為1.44g-0.48g=0.96g，
所以參加反應的碳元素的質(zhì)量為0.48g，氧元素質(zhì)量為0.96g．
【得到結(jié)論】根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得到原猜想③成立，理由是氣體中的C原子和O原子個數(shù)比為：
（0.48/12）：（0.96/16）=1：1.5
若是純CO，應該是1：1．純CO₂應該是1：2、現(xiàn)在為1：1.5．說明應該是混合氣體CO和CO₂．
故答案為：【假設和猜想】可能是CO₂和CO的混合氣體；
【反思與評價】猜想1和猜想3都能使澄清石灰水變渾濁；
【數(shù)據(jù)處理】]0.48g，0.96g；
【得到結(jié)論】氣體中的C：O原子個數(shù)比為（0.48/12）：（0.96/16）=1：1.5
若是純CO，應該是1：1．純CO₂應該是1：2、現(xiàn)在為1：1.5．說明應該是混合氣體CO和CO₂．
點評：本題考查了如何探究物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律，掌握反應現(xiàn)象與本質(zhì)的聯(lián)系；學會利用猜想和實驗驗證的方法，進行探究物質(zhì)的組成成分以及含量，并且掌握一氧化碳和二氧化碳的化學性質(zhì)．