Question

17．某化學(xué)興趣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．
【老師提醒】它由銅、氧化鐵兩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只有銅；
②只有Fe₂O₃（填化學(xué)式）；③是銅、氧化鐵的混合物．
【資料獲悉】
①銅在氯化鐵溶液中發(fā)生反應(yīng)：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
②氧化鐵能被稀鹽酸溶解：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O
【實驗探究】
（1）甲同學(xué)取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，震蕩后觀察，發(fā)現(xiàn)固體全部溶解．甲同學(xué)認(rèn)為可以排除猜想中的①和③，而乙同學(xué)認(rèn)為只能排除猜想①，你認(rèn)為乙（填“甲”或“乙”）的觀點正確．
（2）丙同學(xué)為進一步確定紅色粉末的組成，稱取該粉末5g裝入硬質(zhì)玻璃管中，按右圖在通風(fēng)櫥中進行試驗．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37.3g	玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.1g
Ⅱ組	洗氣瓶和所盛溶液的總質(zhì)量為180.0g	洗氣瓶和瓶中物質(zhì)的總質(zhì)量為183.1g

【討論交流】（1）在裝置A中先通入CO氣體的作用是排盡玻璃管中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸．
（2）應(yīng)該選擇Ⅰ組的實驗數(shù)據(jù)計算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③組（填序號）．
（3）寫出A裝置中發(fā)生的化學(xué)方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
【反思評價】丁同學(xué)指出：從環(huán)保角度，如圖裝置有嚴(yán)重不足之處．你認(rèn)為應(yīng)該如何改進？在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉．

Answer 1

分析 紅色粉末可能的組成是只有Cu；只有Fe₂O₃；也可能是Cu、Fe₂O₃的混合物；
【友情提示】根據(jù)氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成了氯化鐵，銅能氯化鐵反應(yīng)分析；
【交流討論】
（1）一氧化碳和空氣或氧氣混合達到一定程度時，遇明火會發(fā)生表中；
（2）合理選擇實驗數(shù)據(jù)，能夠減小實驗誤差；
（3）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，據(jù)此分析回答；
【反思評價】
一氧化碳有毒，擴散到空氣中會污染環(huán)境．

解答 解：紅色粉末可能的組成有：①只有Cu；②只有Fe₂O₃；③是Cu、Fe₂O₃的混合物．
故填：Fe₂O₃．
【友情提示】由于氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成了氯化鐵，銅能氯化鐵反應(yīng)，所以，乙正確，故填：乙；
【交流討論】
（1）在裝置A中先通CO氣體的作用是排凈玻璃管中的空氣，防止二氧化碳和空氣的混合氣體在電視引起爆炸．
故填：排凈玻璃管中的空氣，防止二氧化碳和空氣的混合氣體在電視引起爆炸．
（2）應(yīng)該選擇Ⅰ組的實驗數(shù)據(jù)計算來確定紅色粉末的組成，因為Ⅱ組的實驗數(shù)據(jù)受空氣中二氧化碳的影響；
如果只有銅，因為銅不能和一氧化碳反應(yīng)，所以反應(yīng)后質(zhì)量應(yīng)該不變；
如果只有氧化鐵，則反應(yīng)后減少的質(zhì)量為：5.0g×$\frac{48}{160}$×100%=1.5g，而實驗中減少的質(zhì)量為：37.3g-36.1g=1.2g，所以物質(zhì)中含有氧化鐵和銅．
故填：Ⅰ；③．
（3）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，
【反思評價】
因為一氧化碳逸散到空氣中會污染環(huán)境，所以應(yīng)該在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），以防一氧化碳污染環(huán)境．
故填：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）．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．