Question

【題目】某化學興趣小組在實驗室中模擬煉鐵，他們把焦炭和氧化鐵粉末混合加強熱，得到無色氣體A和黑色粉末B(如圖所示)。

(1)他們煉鐵反應的化學方程式是__________。

(2)經分析得知，無色氣體A不含有單質，黑色粉末B的成分是一種或兩種單質。甲、乙兩個興趣小組分別對無色氣體A和黑色粉末B的成分進行探究。

（猜想與假設）甲組認為無色氣體A中可能有CO2，也可能有CO。

乙組認為黑色粉末的成分中存在以下兩種情況：①只含有______。②含有鐵和碳。

（實驗探究）(1)為驗證甲組的猜想，同學們按下圖所示裝置進行實驗。

裝置甲的作用是_______。裝置乙的作用是_______。當看到甲中澄清石灰水變渾濁，乙中____后，可以確定無色氣體A是CO2、CO的混合氣體。

有同學提出把甲、乙交換位置，讓氣體A先通過熱的氧化銅也可以達到同樣的實驗目的，你的判斷是_____(填“可以”或“不可以”)。

(2)為驗證乙組中假設②是否成立，設計實驗用物理和化學兩種方法完成以下探究。

實驗方法	實驗操作	實驗現象	實驗結論
物理方法	_______	_______	假設二成立
化學方法	______	部分黑色粉末溶解，產生無色氣泡	假設二成立

（交流反思）針對甲組實驗存在的缺陷，同學們一起進行了改進，解決了污染環境問題。

Answer 1

【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 鐵 檢驗二氧化碳 檢驗一氧化碳 Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中黑色固體變成紅色 不可以 取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引 部分黑色粉末被吸引上來 取少量黑色粉末B于試管中，加入過量的稀鹽酸

【解析】

（1）氧化鐵和一氧化碳在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳，故化學方程式為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

【猜想與假設】①反應中碳粉完全參加反應，則黑色粉末中只含有鐵，故填鐵。

【實驗與探究】（1）裝置甲中澄清石灰水變渾濁，說明無色氣體中有二氧化碳，故填檢驗二氧化碳；

裝置乙中灼熱的氧化銅變紅，說明無色氣體中有一氧化碳，故填檢驗一氧化碳；

當看到甲中澄清石灰水變渾濁，乙中Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中黑色固體變成紅色后，可以確定無色氣體A是CO2、CO的混合氣體，故填Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中黑色固體變成紅色；

把甲、乙交換位置，讓氣體A先通過熱的氧化銅，一氧化碳和氧化銅生成的二氧化碳也能是澄清石灰水變渾濁，對二氧化碳的檢驗會造成干擾，所以不可以達到同樣的實驗目的，故填不可以；

（2）鐵能夠被磁鐵吸引，可取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引，故填取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引；

觀察到的現象是部分黑色粉末被吸引上來，故填部分黑色粉末被吸引上來；

利用鐵能與酸反應檢驗，取少量黑色粉末B于試管中，加入過量的稀鹽酸，故填取少量黑色粉末B于試管中，加入過量的稀鹽酸。