Question

7．某化學興趣小組根據(jù)如圖1所示進行模擬煉鐵的實驗，并對產(chǎn)物成分進行探究，經(jīng)初步分析：無色氣體A不含有單質(zhì)氣體，黑色粉末B含有兩種單質(zhì)中的一種或者兩種．高爐煉鐵的原理為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2 Fe+3CO₂，請寫出反應器中一氧化碳是如何產(chǎn)生的化學方程式：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO．
興趣小組又分成甲乙兩組分別對無色氣體A和黑色粉末B的成分進行探究．
【猜想與假設】
甲組在分析了煉鐵的原理后，認為無色氣體A中可能有CO₂，也可能有未反應的CO．
乙組認為黑色粉末的成分中存在以下三種情況：
假設一：只含有鐵． 假設二：只含有碳； 假設三：以上兩種物質(zhì)都含有．
【實驗探究】
（1）為驗證甲組的猜想，大家按圖2所示進行實驗（箭頭表示氣體流向）：
已知Ⅱ中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣即干燥作用．當看到Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中灼熱的氧化銅變紅，可以確定無色氣體A的成分為：二氧化碳和一氧化碳．
（2）為驗證乙組中假設三成立，大家用物理和化學兩種方法來進行探究

實驗方法	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)果
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	假設三成立
化學方法	取少量黑色粉末B于試管中，加入過量的稀鹽酸	部分黑色粉末消失，產(chǎn)生氣泡	假設三成立

寫出黑色粉末B中加入過量的稀鹽酸反應的化學方程式：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
【交流反思】
在做甲組的實驗中發(fā)現(xiàn)其存在一個很不環(huán)保的缺陷，請指出來沒有進行尾氣處理．

Answer 1

分析 初步分析：
碳和氧氣在點燃條件下反應能生成二氧化碳，二氧化碳在高溫條件下能和碳反應生成一氧化碳；
【猜想與假設】
尾氣中可能含有一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳；
黑色固體中可能含有鐵，或碳，或鐵和碳；
【實驗與探究】
磁鐵能夠吸引鐵，稀鹽酸能和鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣；
【交流與反思】
一氧化碳有毒，擴散到空氣中會污染環(huán)境．

解答 解：一氧化碳產(chǎn)生的過程為：碳和氧氣在點燃條件下反應能生成二氧化碳，二氧化碳在高溫條件下能和碳反應生成一氧化碳，反應的化學方程式分別為：
C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO．故填：C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO．
【猜想與假設】
A中還可能含有一氧化碳；故填：CO；
假設一：只含有鐵．  假設二：只含有碳．  假設三：以上兩種物質(zhì)都含有．
故填：碳；鐵和碳．
【實驗與探究】
（1）Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳，Ⅲ中灼熱的氧化銅變紅，說明有一氧化碳．
故填：二氧化碳和一氧化碳；
（2）實驗操作及實驗現(xiàn)象如表中所示．

實驗方法	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)果
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		部分黑色粉末消失，產(chǎn)生氣泡

鐵和稀鹽酸反應能生成氯化亞鐵和氫氣，反應的化學方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
故填：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
為了防止一氧化碳污染環(huán)境，應該對尾氣進行處理．
故填：沒有進行尾氣處理．

點評 化學實驗現(xiàn)象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應關(guān)系，并有助于提高觀察、實驗能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握觀察實驗現(xiàn)象的方法．