Question

17．某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究，请你参与并回答有关问题．
【老师提醒】它由铜、氧化铁两种固体中的一种或两种组成．
【提出猜想】红色粉末可能的组成有：①只有铜；
②只有Fe₂O₃（填化学式）；③是铜、氧化铁的混合物．
【资料获悉】
①铜在氯化铁溶液中发生反应：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
②氧化铁能被稀盐酸溶解：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O
【实验探究】
（1）甲同学取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，震荡后观察，发现固体全部溶解．甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为乙（填“甲”或“乙”）的观点正确．
（2）丙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5g装入硬质玻璃管中，按右图在通风橱中进行试验．开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应．待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却．反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如表：

	反应前	反应后
Ⅰ组	玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g	玻璃管和固体物质的总质量为36.1g
Ⅱ组	洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g	洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g

【讨论交流】（1）在装置A中先通入CO气体的作用是排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸．
（2）应该选择Ⅰ组的实验数据计算确定红色粉末的组成．最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第③组（填序号）．
（3）写出A装置中发生的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
【反思评价】丁同学指出：从环保角度，如图装置有严重不足之处．你认为应该如何改进？在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉．

Answer 1

分析 红色粉末可能的组成是只有Cu；只有Fe₂O₃；也可能是Cu、Fe₂O₃的混合物；
【友情提示】根据氧化铁与稀盐酸反应生成了氯化铁，铜能氯化铁反应分析；
【交流讨论】
（1）一氧化碳和空气或氧气混合达到一定程度时，遇明火会发生表中；
（2）合理选择实验数据，能够减小实验误差；
（3）氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，据此分析回答；
【反思评价】
一氧化碳有毒，扩散到空气中会污染环境．

解答 解：红色粉末可能的组成有：①只有Cu；②只有Fe₂O₃；③是Cu、Fe₂O₃的混合物．
故填：Fe₂O₃．
【友情提示】由于氧化铁与稀盐酸反应生成了氯化铁，铜能氯化铁反应，所以，乙正确，故填：乙；
【交流讨论】
（1）在装置A中先通CO气体的作用是排净玻璃管中的空气，防止二氧化碳和空气的混合气体在电视引起爆炸．
故填：排净玻璃管中的空气，防止二氧化碳和空气的混合气体在电视引起爆炸．
（2）应该选择Ⅰ组的实验数据计算来确定红色粉末的组成，因为Ⅱ组的实验数据受空气中二氧化碳的影响；
如果只有铜，因为铜不能和一氧化碳反应，所以反应后质量应该不变；
如果只有氧化铁，则反应后减少的质量为：5.0g×$\frac{48}{160}$×100%=1.5g，而实验中减少的质量为：37.3g-36.1g=1.2g，所以物质中含有氧化铁和铜．
故填：Ⅰ；③．
（3）A装置中发生反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，
【反思评价】
因为一氧化碳逸散到空气中会污染环境，所以应该在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉（或用塑料袋收集等），以防一氧化碳污染环境．
故填：在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉（或用塑料袋收集等）．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．