Question

某化學(xué)興趣小組有一次活動(dòng)的內(nèi)容是：對(duì)一包干燥的紅色粉末組成進(jìn)行探究。請(qǐng)你參與并回答有關(guān)問題。

【教師提醒】它由Cu 、Fe₂O₃ 、Fe(OH)₃三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Fe₂O₃

③只有 Fe(OH)₃ ④是Fe₂O₃ 、Fe(OH)₃的混合物　

⑤是Cu 、Fe₂O₃的混合物　 ⑥是Cu 、Fe(OH)₃的混合物

【資料獲悉】（1）2Fe(OH)₃　　 Fe₂O₃ +3H₂O　　

（2）白色無水CuSO₄遇水變藍(lán)

（3）Cu在FeCl₃溶液中發(fā)生反應(yīng)：2FeCl₃＋Cu　 2FeCl₂＋CuCl₂

【探究思路】利用物質(zhì)的性質(zhì)不同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以甄別，先分別探究其中是否含有Fe(OH)₃ 、Cu等，逐步縮小范圍，然后再選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒ㄍㄟ^實(shí)驗(yàn)探究其組成。

（裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、CO₂忽略不計(jì)）

【實(shí)驗(yàn)探究】

（1）甲同學(xué)取適量紅色粉末裝入試管中，按圖28-1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果無水CuSO₄沒有變藍(lán)，從而排除猜想中的　 。（填猜想中的序號(hào)）

（2）在甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上，乙同學(xué)另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，溶液變色。乙同學(xué)認(rèn)為可以排除猜想中的①和⑤，而丙同學(xué)認(rèn)為只能排除猜想①，你認(rèn)為 　的觀點(diǎn)正確（填“乙”或“丙”）。

（3）丁同學(xué)為進(jìn)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，按圖28-2在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開始時(shí)緩緩?fù)ㄈ隒O氣體，過一段時(shí)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）應(yīng)該選擇　 組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算來確定紅色粉末的組成。最終計(jì)算結(jié)果表明：該紅色粉末的組成是猜想中的第 　組（填序號(hào)）。

（3）寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式　 ；實(shí)驗(yàn)中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為　 。

（4）為了防止溶液倒吸，本實(shí)驗(yàn)停止加熱前是否需要先斷開A和B的連接處？　 （填“需要”或“不需要”），理由是　 。

【反思評(píng)價(jià)】 戊同學(xué)指出：從環(huán)保角度，圖28-2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】有同學(xué)提出丁同學(xué)上述實(shí)驗(yàn)中的CO還可以用H₂代替，并將圖28-2中B裝置換成盛有堿石灰(生石灰和氫氧化鈉固體混合物)的干燥管，來確定該紅色粉末的組成，你認(rèn)為是否可行？　 （填“可行”或“不可行”）。

Answer 1

【實(shí)驗(yàn)探究】（1）③④⑥    （2）丙 

【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) Ⅰ   ⑤

（3）3CO + Fe₂O₃        2Fe + 3CO₂    部分紅色粉末變黑

（4）不需要，因?yàn)橐恢蓖ㄈ隒O氣體，B中溶液不會(huì)倒吸到A裝置中。

【反思評(píng)價(jià)】在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉（或用塑料袋等收集，或其他合理答案）。

【拓展延伸】可行

（方程式2分，其余每空1分）