Question

【題目】一氧化碳具有還原性，可將金屬氧化物還原成金屬，一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為_____。課堂上老師給同學們一包黑色粉末，可能由鐵粉和氧化銅粉末組成。為了確定該粉末的成分，同學們進行了如下探究實驗，請回答下列有關問題。

（猜想假設）猜想1：黑色粉末是鐵粉。 猜想2：黑色粉末是氧化銅粉末。 猜想3：_____。

（實驗驗證）取少量黑色粉末，放入硬質玻璃管中，通入一氧化碳氣體，片刻后加熱充分反應（實驗裝置如圖所示，夾持裝置已略）。

（實驗分析）經過分析實驗現象，得出黑色粉末為鐵粉和氧化銅的混合物，實驗中觀察到的現象是_____。

（拓展反思）

（1）實驗完畢后，先停止加熱，繼續通入一氧化碳直至玻璃管冷卻至室溫。繼續通入一氧化碳的目的是_____。

（2）從環保角度上看，上圖設計有不足之處，改進措施是_____。

（3）取該黑色粉末4g放入硬質玻璃管中，完全反應后稱量硬質玻璃管內剩余固體的質量為mg，則m的取值范圍是_____。

Answer 1

【答案】 鐵粉和氧化銅粉末 黑色粉末部分變紅，澄清石灰水變渾濁 防止生成的銅再次被氧化，防止澄清石灰水倒吸入玻璃管中 在b處放燃著的酒精燈（或安裝尾氣處理裝置或在b處導管綁一個小氣球）

【解析】

一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，一氧化碳和氧化銅高溫生成銅和二氧化碳，銅和氧氣加熱生成氧化銅。

一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，故一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為。

[猜想假設]

鐵粉和氧化銅均是黑色粉末，可能含有其中一種或兩種都有，故猜想1：黑色粉末是鐵粉。猜想2：黑色粉末是氧化銅粉末。猜想3：鐵粉和氧化銅粉末。

[實驗分析]

一氧化碳和氧化銅高溫生成銅和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，故實驗中觀察到的現象是黑色粉末部分變紅，澄清石灰水變渾濁。

[拓展反思]

（1）銅和氧氣加熱生成氧化銅，為防止銅再次被氧化，實驗完畢后，先停止加熱，繼續通入一氧化碳直至玻璃管冷卻至室溫，此外繼續通一氧化碳還可以防止澄清石灰水倒吸入玻璃管中。

（2）一氧化碳有毒，需要除去，從環保角度上看，不足之處的改進措施是在b處放燃著的酒精燈（或安裝尾氣處理裝置或在b處導管綁一個小氣球）。

（3）假設4g黑色粉末全部為氧化銅

粉末是鐵和氧化鐵的混合物，則m的取值范圍是。