某化學(xué)興趣小組對一包干燥的紅色粉末組成進(jìn)行探究,該紅色粉末可能由Cu 、Fe2O3兩種固體中的一種或兩種組成。
【提出猜想】紅色粉末可能是:①Cu ②Fe2O3 ③Cu和Fe2O3
【查閱資料】(1)白色無水CuSO4遇水變藍(lán)
(2)Cu在FeCl3溶液中發(fā)生反應(yīng):2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
【實驗探究】
[甲組同學(xué)]:定性檢測該紅色粉末的物質(zhì)組成
(1)小云取少量紅色粉末于試管中,滴加足量稀鹽酸,充分振蕩后觀察,發(fā)現(xiàn)固體全部溶解,得有色溶液。則猜想 一定不成立,其中一定發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)小偉向小云得到的有色溶液中插入一根潔凈的鐵絲,反應(yīng)充分后,觀察到
現(xiàn)象,得出猜想③成立。
[乙組同學(xué)]:定量測定該紅色粉末中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
實驗步驟:小晨稱取該紅色粉末5.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中,按下圖進(jìn)行實驗。開始時緩緩?fù)ㄈ隒O氣體,過一段時間后再高溫加熱使其充分反應(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)物質(zhì)的總質(zhì)量(裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、CO2忽略不計),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48.3 g | 玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為47.1 g |
Ⅱ 組 | 洗氣瓶和瓶中所盛物質(zhì)的總質(zhì)量為258.6 g | 洗氣瓶和瓶中所盛物質(zhì)的總質(zhì)量為261.9 g |
【交流討論】
(1)在裝置A中先通CO氣體的目的是
。A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
(2)根據(jù)上述表格中的實驗數(shù)據(jù)計算:紅色粉末中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
。
(3)從環(huán)保角度看上述裝置有嚴(yán)重不足之處。你認(rèn)為應(yīng)該如何改進(jìn)?
。
【拓展延伸】對實驗后B裝置洗氣瓶內(nèi)溶液做進(jìn)一步探究
實驗步驟:小淵同學(xué)取該洗氣瓶內(nèi)溶液54.4克(假設(shè)溶質(zhì)只有碳酸鈉一種),逐滴加入稀鹽酸50克至無氣泡冒出為止,生成二氧化碳4.4克。試計算:
(1)加入稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(2)反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。