Question

“戴窯中學(xué)創(chuàng)新”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(wèn)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是Cu 、Fe(OH)₃的混合物

 ④是Fe₂O₃ 、Fe(OH)₃的混合物     ⑤是Cu 、Fe₂O₃的混合物     ⑥只有 Fe(OH)₃

【資料獲悉】（1）2Fe(OH)₃     Fe₂O₃ +3H₂O    

（2）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^(guò)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29-1

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果無(wú)水CuSO₄沒(méi)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29-2在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開(kāi)始時(shí)緩緩?fù)ㄈ隒O氣體，過(guò)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(lái)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(kāi)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29-2裝置有嚴(yán)重不足之處。請(qǐng)指出不足并加以改進(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29-2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(lái)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

③④⑥   丙    排盡裝置中空氣，防止發(fā)生爆炸  I  ⑤

   Fe₂O₃ + 3CO       2Fe + 3CO₂   紅棕色粉未變黑色  

不需要，因?yàn)橥Ｖ辜訜崛岳^續(xù)通CO至玻璃管冷卻

沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理  應(yīng)在B裝置后加酒精燈點(diǎn)燃或用氣球回收    可行