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【题目】某化学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。

【教师提醒】它由CuFe2O3二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Cu②只有_____________ ③是CuFe2O3的混合物。

【资料获悉】CuFeCl3溶液中发生的反应:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2

Fe2O3与稀盐酸发生的反应: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,振荡后观察,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__________ 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5.0g装入硬质玻璃管中,按右图在通风橱中进行实验。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,其数据如下表:

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

【交流讨论】

(1)在装置A中先通CO气体的作用是 ____________

(2)应该选择_______组的实验数据计算来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_______ (填序号)

(3)实验中观察到A装置中的现象为_____________。【反思评价】丁同学指出:从环保角度,上图装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?____________

【答案】 Fe2O3 排净装置中的空气(或防止CO和装置中的空气混合受热发生爆炸) 部分红色粉末变黑 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)

【解析】题中已经说明红色的物质是铜和氧化铁中的一种或两种,所以,如果该物质是一种物质组成的话要么是铜,要么是氧化铁,如果是两种的话,则是铜和氧化铁的混合物。故是Fe2O3 。(2)当加入稀盐酸时,如果固体中只有铜的话,红色固体是不会消失的,猜想1是可以排除的,当红色固体只有氧化铁时,氧化铁与稀盐酸反应,红色固体全部消失,猜想2可能正确,当红色固体是氧化铁和铜时,稀盐酸先和氧化铁发生反应,反应方程式为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O,而铜又和FeCl3 反应,方程式2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2 ,混合物中的铜和氧化铁都可能反应完,因此只能排除猜想1 ,乙同学的观点是正确的。(3)一氧化碳是一种可燃性气体,如与氧气混合加热的话有可能发生爆炸,故要先通入一段时间的一氧化碳,以排尽硬质玻璃管中的氧气。(4)反应前通入一氧化碳时,硬质玻璃管中的空气中的二氧化碳也被B装置吸收,所以称得的质量不准确,只能选第1组;(5)A装置中可以看到现象是红色固体逐渐变为黑色;一氧化碳是一种有毒的气体,不能直接排放到空气中,上图中直接将尾气中的一氧化碳排放在了空气中,应该加装尾气处理装置,可以在在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉(或用塑料袋、气球收集等)

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