Question

某化學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問題．
它由Cu、Fe₂O₃二種固體中的一種或兩種組成．
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．
Cu在FeCl₃溶液中發生反應：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂
（1）甲同學取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，振蕩后觀察，發現固體全部溶解．甲同學認為可以排除猜想中的①和③，而乙同學認為只能排除猜想①，你認為

乙

的觀點正確（填“甲”或“乙”），理由是

因為③中如果只有少量的銅，銅會和鹽酸與Fe₂O₃反應生成的FeCl₃反應而溶解

．
（2）丙同學為進一步確定紅色粉末的組成，取少量該粉末裝入硬質玻璃管中，按右圖在通風櫥中進行實驗．開始時緩緩通入CO氣體，過一段時間后再加熱使其充分反應．待反應完全后，停止加熱，仍繼續通CO氣體直至玻璃管冷卻．取玻璃管中殘余固體進行如下實驗：

加入試劑	現象	結論
取少量固體于試管中，加入稀鹽酸	有氣泡產生，固體全部溶解，溶液變為淺綠色	猜想②正確
	有氣泡產生，固體部分溶解，溶液變為淺綠色	猜想③正確

（1）在裝置A中先通CO氣體后加熱的作用是

排凈裝置中的空氣，防止CO和裝置中的空氣混合受熱發生爆炸

．
（2）若猜想③正確，實驗中觀察到A裝置中的現象為

部分紅色粉末變黑

．寫出A裝置中發生反應的化學方程式

3CO+Fe₂O₃

△   .

2Fe+3CO₂

；
（3）為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前

不需要

（填需要或不需要）先斷開A和B的連接處．
（4）丁同學認為丙同學的操作太麻煩，可以用簡單的方法完成：取少量紅色粉末于試管中，滴加足量

硝酸銀溶液

，振蕩后觀察現象

紅色粉末中有銀白色物質析出

，證明猜想③正確．
也可以在甲同學實驗后的溶液中加入

足量的鐵絲

，觀察到

有紅色物質析出

現象，證明猜想③正確．

Answer 1

分析：從它由Cu、Fe₂O₃二種固體中的一種或兩種組成分析猜想即可．
（1）根據銅不能與鹽酸反應，而銅能與氯化亞鐵反應的事實分析解答即可；
（2）取少量固體于試管中，加入稀鹽酸分析②③經過還原后的產物之間的反應分析解答即可；
①從一氧化碳是可燃性氣體分析操作時的安全性解答；
②從3CO+Fe₂O₃

△   .

2Fe+3CO₂的物質變化分析反應的現象；
③從停止加熱前裝置氣壓不會變小的實際分析解答；
④依據金屬與鹽溶液的反應分析解答即可；

解答：解：由于固體可能由Cu、Fe₂O₃二種固體中的一種或兩種組成，所以猜想②應該是只有氧化鐵；
（1）銅不能與鹽酸反應，所以①一定不正確，而③中如果只有少量的銅，銅會和鹽酸與Fe₂O₃反應生成的FeCl₃反應而溶解，所以乙的觀點正確；
（2）因為猜想②正確，經過A裝置后一氧化碳會還原氧化鐵并生成鐵，所以加入鹽酸會能與鐵反應會生成氯化亞鐵的淺綠色溶液并生成氣體氫氣；
如果猜想③正確，則通入一氧化碳會導致固體成為銅與鐵的混合物，因此現象是有氣泡產生，固體部分溶解，溶液變為淺綠色；
①、由于一氧化碳是可燃性氣體，所以與空氣混合加熱或點燃都有可能發生爆炸，因此在裝置A中應先通CO氣體排凈裝置中的空氣后加熱；
②、若猜想③正確則該混合物通入一氧化碳會發生3CO+Fe₂O₃

△   .

2Fe+3CO₂，所以現象為部分紅色粉末變黑；
③、因為加熱停止前裝置氣壓不會變小，所以不會發生倒吸現象，因此沒有必要斷開A和B的連接處；
④、依據銅能置換出硝酸銀溶液中的銀，所以取少量紅色粉末于試管中，滴加足量硝酸銀溶液如果紅色粉末中有銀白色物質析出；
根據鐵能置換出氯化銅溶液中的銅，所以也可以在甲同學實驗后的溶液中加入足量的鐵絲，觀察到 有紅色物質析出現象，證明猜想③正確．
故答案為：Fe₂O₃；
（1）乙；因為③中如果只有少量的銅，銅會和鹽酸與Fe₂O₃反應生成的FeCl₃反應而溶解；
（2）

加入試劑	現象	結論
取少量固體于試管中，加入稀鹽酸	有氣泡產生，固體全部溶解，溶液變為淺綠色	猜想②正確
	有氣泡產生，固體部分溶解，溶液變為淺綠色	猜想③正確

①、排凈裝置中的空氣，防止CO和裝置中的空氣混合受熱發生爆炸；
②、部分紅色粉末變黑；3CO+Fe₂O₃

△   .

2Fe+3CO₂；
③、不需要；
④、硝酸銀溶液；紅色粉末中有銀白色物質析出；足量的鐵絲；有紅色物質析出；

點評：本題是一道綜合性探究題，解答時熟練掌握物質的性質、實驗的反應原理以及實驗注意事項是解決此類問題的關鍵，能很好的考查學生分析解決問題的能力．