Question

【題目】實驗探究和證據推理是提升認知的重要手段。化學興趣小組對CO還原粉末”的實驗進行探究：

Ⅰ.探究CO與的反應產物（夾持儀器已略去）

（1）（實驗過程）步驟1，在通風櫥中，按圖Ⅰ連接裝置并檢驗裝置的氣密性。

步驟2裝入試劑：玻璃管內裝入粉末，試管Ⅰ中裝入澄清石灰水。

步驟3從a端通入CO一段時間，待_____，再點燃酒精燈。

（2）（實驗現象）反應一段時間后，玻璃管內粉末由_____色變成黑色，生成的黑色固體均能被玻璃管上方的磁鐵吸引。試管Ⅰ中出現白色沉淀（用化學反應方程式表示：_____）。

（3）（查閱資料）鐵粉、FeO、均為黑色固體；鐵粉、均能被磁鐵吸引。

（提出猜想）對磁鐵吸引的黑色固體成分有以下三種猜想：猜測Ⅰ：Fe；猜測Ⅱ：；猜測Ⅲ：Fe和

（實驗驗證）取少量反應后的黑色固體放入試管中，加入足量的硫酸銅溶液，振蕩，充分反應后靜置，觀察到紅色固體中混有黑色顆粒，說明_____（填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）是正確的。

（4）（拓展研究）進一步查閱資料，發現CO能溶于銅液醋酸二氨合銅（Ⅰ）和氨水的混合液。因此可在裝置Ⅰ后再連接下圖裝置Ⅱ，其目的是_____，裝置Ⅰ、Ⅱ的連接順序：連接_____（填“c”或“d”）。

（5）Ⅱ原料氣的制備

方法一：加熱、Zn的混合物可快速制備CO，同時還得到兩種金屬氧化物：_____、_____（填化學式）。

（6）方法二：加熱草酸晶體（）制備CO：

已知：常壓下，草酸晶體的熔點為。比較草酸晶體的熔點和分解溫度，分析若選用下圖裝置Ⅲ制備裝置Ⅰ所需的CO，可能存在的問題是__________。

Answer 1

【答案】待試管內空氣排盡后 紅棕 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 猜想Ⅲ 吸收尾氣中的CO d ZnO MgO 草酸流到試管口，反應不能繼續進行

【解析】

Ⅰ、[實驗過程]在用一氧化碳還原氧化鐵時，應先通入一段時間的一氧化碳氣體，在點燃酒精燈加熱，以免發生爆炸，所以從a端通入CO一段時間，待試管內空氣排盡后，再點燃酒精燈；故填：待試管內空氣排盡后；
[實驗現象]氧化鐵是紅棕色固體，加熱一段時間后，被一氧化碳還原為黑色的鐵粉，同時生成二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水；故填：紅棕；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；

[實驗驗證]四氧化三鐵與硫酸銅溶液不反應，而鐵能與其反應生成紅色金屬銅，因為取少量反應后的黑色固體放入試管中，加入足量的硫酸銅溶液，振蕩，充分反應后靜置，觀察到紅色固體中混有黑色顆粒，這說明原黑色固體中含有四氧化三鐵與鐵，即猜想Ⅲ成立；故填：猜想Ⅲ；
[拓展研究]尾氣中的一氧化碳有毒，所以需要將尾氣吸收；氣體影從長管進入銅液；故填：吸收尾氣中的CO；d；
Ⅱ、方法一：加熱MgCO3、Zn的混合物可快速制備CO，同時還得到兩種金屬氧化物，由質量守恒定律可知，這兩種氧化物是氧化鎂與氧化鋅；故填：ZnO；MgO；
方法二：因為常壓下，草酸晶體的熔點為101℃，加熱過程中草酸會熔化流到試管口，導致反應不能進行，所以不能用裝置Ⅲ制備裝置Ⅰ所需的CO；故填：草酸流到試管口，反應不能繼續進行。