Question

【題目】某無色氣體可能由CO和H2中的一種或兩種組成，為了確定其成分，化學興趣小組的同學進行了以下探究。

（查閱資料）白色的無水硫酸銅遇水會變成藍色。

（實驗設計）

①如圖裝置A中盛放的液體名稱是_____。

②如圖裝置的正確連接順序是：_____（填字母，且每套裝置限用一次）。

（實驗猜想）若裝置連接正確，有關無色氣體成分的猜想和對應的實驗現象如下表：

無色氣體的成分	對應的實驗現象
	裝置A中的液體	裝置B中的固體	裝置C中的固體
猜想一：只有CO	變渾濁	無明顯現象	變紅
猜想二：	變渾濁	變藍
猜想三：只有H2	_____	_____

（實驗結論）進行實驗，證明猜想二正確。

（拓展延伸）鐵元素可以形成三種氧化物，分別是Fe2O3、Fe3O4和FeO（黑色）。將CuO改換為鐵的氧化物粉末（可能由一種或幾種鐵的氧化物組成），仍用上圖裝置按原連接順序進行實驗，通過測定裝置A、B在反應前后的質量變化進行計算分析，從而判斷出該氧化物的組成。實驗前，裝置C需做的一處改進是_____。要證明該黑色粉末的組成，最簡單的方法只需用磁鐵吸引并觀察粉末顏色即可（已知Fe3O4具有磁性，可被磁鐵吸引）。

（1）為了防止粉末吸在磁鐵上難以快速方便地取下，應_____（填寫一種方法）。

（2）若粉末全部能被磁鐵上全部吸引，則該粉末只有Fe3O4。

（3）若磁鐵上有黑色粉末，且_____，則該粉末含有FeO、Fe3O4。

（4）若磁鐵上有黑色粉末，且剩余粉末并非完全的黑色，則該粉末含有_____種成分。

Answer 1

【答案】澄清石灰水 C﹣B﹣A﹣D 無明顯現象 變藍 把酒精燈換成酒精噴燈 先用紙或布包裹住磁鐵后再去吸引 剩余粉末完全為黑色 3

【解析】

[實驗設計]

①如圖裝置A中盛放的液體是澄清石灰水，用來檢驗二氧化碳氣體。故填：澄清石灰水。

②澄清石灰水中含有水，會影響生成物中是否有水實驗的驗證，所以先檢驗生成物中是否有水，所以裝置的正確連接順序是：C﹣B﹣A﹣D，即通過B裝置檢驗反應是否生成水，再通過A裝置檢驗反應是否生成二氧化碳，最后通過D裝置處理尾氣，以防污染空氣。故填：C﹣B﹣A﹣D。

[實驗猜想]

猜想二：一氧化碳和氫氣，氧化銅和一氧化碳反應生成二氧化碳，使裝置A中澄清石灰水變渾濁，氧化銅和氫氣反應生成水，使裝置B中白色固體變藍色，實驗過程如下所示：

無色氣體的成分	對應的實驗現象
	裝置A中的液體	裝置B中的固體	裝置C中的固體
猜想一：只有CO	變渾濁	無明顯現象	變紅
猜想二：一氧化碳和氫氣	變渾濁	變藍
猜想三：只有H2	無明顯現象	變藍

[拓展延伸]

鐵的氧化物和一氧化碳反應需要在高溫條件下進行，因此實驗前，裝置C應該把酒精燈換成酒精噴燈。

故填：把酒精燈換成酒精噴燈。

（1）為了防止粉末吸在磁鐵上難以快速方便地取下，應先用紙或布包裹住磁鐵后再去吸引。

故填：先用紙或布包裹住磁鐵后再去吸引。

（3）Fe2O3是紅色固體，Fe3O4和FeO都是黑色固體，若磁鐵上有黑色粉末，且剩余粉末完全為黑色，則該粉末含有FeO、Fe3O4。故填：剩余粉末完全為黑色。

（4）若磁鐵上有黑色粉末，且剩余粉末并非完全的黑色，則剩余粉末是氧化亞鐵和氧化鐵，即該粉末含有氧化亞鐵、氧化鐵和四氧化三鐵3種成分。故填：3。