Question

【題目】實驗課上，老師給了同學們一包紅色粉末，該粉末可能是銅粉和氧化鐵（Fe2O3）粉末中的一種或兩種，為確定該粉末的成分，同學們進行了如下探究，請你參與其中并回答問題。

（己知氧化鐵不溶于水，可溶于稀鹽酸，生成氯化鐵和水，溶液呈黃色）

（提出猜想）甲組：銅粉； 乙組：銅粉和氧化鐵粉末；丙組：_____。

（設計實驗）方案1：取少量紅色粉末放入試管中，滴加足量的_____并振蕩，若甲組猜想正確，則實驗現象為_____。

方案2：取8g紅色粉末放入硬質玻璃管中，先通入CO，然后用酒精噴燈加熱一段時間（實驗裝置如圖所

示），停止加熱并繼續通入CO至裝置冷卻。

若乙組或丙組猜想正確，則試管內發生反應的化學方程式是_____。

實驗時要先通CO再加熱的原因是_____。實驗結束是否需要將導管從澄清石灰水中取出，說明原因_____。

按方案2進行實驗，當觀察到硬質玻璃管中_____，則乙組猜想正確；等裝置完全冷卻到室溫，稱得硬質玻璃管內剩余固體質量為mg，則m的取值范圍是_____。

（實驗反思）如圖虛線框內的裝置是用于吸收CO2，并收集CO：請從如圖（廣口瓶內均為氫氧化鈉溶液）中選擇最合適的裝置_____（填序號）。

Answer 1

【答案】氧化鐵粉末 稀鹽酸 若甲組猜想正確，所以實驗現象為固體不溶解 防止一氧化碳和空氣混合加熱時發生爆炸 需要，防止澄清石灰水倒流，炸裂瓶底 有部分黑色固體出現 5.6≤m＜8 C

【解析】

根據稀鹽酸不能和銅反應，能和氧化鐵反應生成氯化鐵和水；高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳；一氧化碳具有可燃性，與空氣或氧氣混合達到一定程度時遇明火或加熱時會發生爆炸等知識進行分析。

[提出猜想]紅色粉末，該粉末可能是銅粉和氧化鐵（Fe2O3）粉末中的一種或兩種，所以甲組：銅粉；乙組：銅粉、氧化鐵粉末，丙組：氧化鐵粉末；

[設計實驗]方案1：取少量紅色粉末放入試管中，滴加足量的稀鹽酸振蕩，若甲組猜想正確，所以實驗現象為固體不溶解；

方案2：若乙組或丙組猜想正確，則硬質玻璃管內，氧化鐵和一氧化碳在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學方程式是：；

實驗時要先通CO再加熱的目的是：防止一氧化碳和空氣混合加熱時發生爆炸；實驗結束需要將導管從澄清石灰水中取出，原因是：防止澄清石灰水倒流，炸裂瓶底；

[數據處理]一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，按方案2進行實驗，當觀察到硬質玻璃管中有部分黑色固體出現，則乙組猜想正確；

設完全反應后生成鐵的質量為x，

x＝5.6g，

等裝置完全冷卻到室溫，稱量硬質玻璃管內剩余固體質量為mg，若乙組猜想正確，完全反應時剩余固體質量最小，沒有反應時剩余固體質量最大，由于用酒精噴燈加熱了一段時間，因此氧化鐵部分或全部反應，則m的取值范圍是5.6≤m＜8；

[實驗反思]圖1虛線框內的裝置是用于吸收CO2，并收集CO，從圖2中選擇的最合適裝置是C。