Question

某化學小組對一包干燥的紅色粉末組成進行探究。請你參與并回答有關(guān)問題。
【教師提醒】它由Cu 、Fe₂O₃二種固體中的一種或兩種組成。
【提出猜想】紅色粉末可能的組成有：①只有Cu；
②只有                         ；③是Cu 、Fe₂O₃的混合物。
【資料獲悉】Cu在FeCl₃溶液中發(fā)生反應(yīng)：2FeCl₃＋Cu = 2FeCl₂＋CuCl₂
【實驗探究】（1）甲同學取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，振蕩后觀察，發(fā)現(xiàn)固體全部溶解。甲同學認為可以排除猜想中的①和③，而乙同學認為只能排除猜想①，你認為        的觀點正確（填“甲”或“乙”）。
（2）丙同學為進一步確定紅色粉末的組成，稱取該粉末5.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中，按右下圖在通風櫥中進行實驗。開始時緩緩?fù)ㄈ隒O氣體，過一段時間后再加熱使其充分反應(yīng)。待反應(yīng)完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻。反應(yīng)前后稱量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量，其數(shù)據(jù)如下表：

	反 應(yīng) 前	反 應(yīng) 后
Ⅰ 組	玻璃管和紅色粉末的總質(zhì)量為37.3 g	玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.1 g
Ⅱ 組	洗氣瓶和所盛溶液的總質(zhì)量為180.0 g	洗氣瓶和瓶中物質(zhì) 的總質(zhì)量為183.1 g

 

【交流討論】
（1）在裝置A中先通CO氣體的作用是                                       。
（2）寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式                                     ；實驗中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為                                         。
（3）為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前是否需要先斷開A和B的連接處？
不需要，                                                      。
（答對下面（4）與【反思評價】兩小題將獎勵4分，但全卷總分不超過60分）
（4）選擇   組的實驗數(shù)據(jù)計算來確定紅色粉末的組成。最終計算結(jié)果表明：該紅色粉末的組成是猜想中的第      組（填序號）。（2分）
【反思評價】丁同學指出：從環(huán)保角度，上圖裝置有嚴重不足之處。你認為應(yīng)該如何改進？                                                         。 （2分）

Answer 1

【提出猜想】② Fe₂O₃   
【實驗探究】（1）乙
【交流討論】
（1）排凈裝置中的空氣（或防止CO和裝置中的空氣混合受熱發(fā)生爆炸）
（2）  3CO + Fe₂O₃        2Fe + 3CO₂    部分紅色粉末變黑
（3）理由是因為一直通入CO氣體，B中溶液不會倒吸到A裝置中
（4）I ③   
【反思評價】在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉（或用塑料袋收集等）。

由于固體可能由Cu、Fe₂O₃二種固體中的一種或兩種組成，所以猜想②應(yīng)該是只有氧化鐵；
（1）銅不能與鹽酸反應(yīng)，所以①一定不正確，而③中如果只有少量的銅，銅會和鹽酸與Fe₂O₃反應(yīng)生成的FeCl₃反應(yīng)而溶解，所以乙的觀點正確；
（2）①、由于一氧化碳是可燃性氣體，所以與空氣混合加熱或點燃都有可能發(fā)生爆炸，因此在裝置A中應(yīng)先通CO氣體排凈裝置中的空氣后加熱；
②、若猜想③正確則該混合物通入一氧化碳會發(fā)生3CO + Fe₂O₃        2Fe + 3CO₂所以現(xiàn)象為部分紅色粉末變黑；
③、因為加熱停止前一直通入CO氣體，裝置氣壓不會變小，所以不會發(fā)生倒吸現(xiàn)象，因此沒有必要斷開A和B的連接處；
④、因為剛開始排空的時候，裝置內(nèi)的二氧化碳也被澄清石灰水吸收，導(dǎo)致質(zhì)量會有誤差，故不能用Ⅱ組中二氧化碳的質(zhì)量來計算，Ⅰ組中質(zhì)量變化的是氧化鐵中氧元素，可由氧元素的質(zhì)量求氧化鐵的質(zhì)量，最終確定成分。
【反思評價】因為反應(yīng)前后都在不斷地通入一氧化碳氣體，而一氧化碳氣體會污染空氣，所以應(yīng)該在在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉（或用塑料袋收集等）。防止尾氣污染空氣。