Question

“戴窑中学创新”化学兴趣小组有一次活动的内容是：对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。

【教师提醒】它由Cu 、Fe₂O₃ 、Fe(OH)₃三种固体中的一种或两种组成。

【提出猜想】红色粉末可能的组成有：

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

【资料获悉】（1）2Fe(OH)₃     Fe₂O₃ +3H₂O    

（2）Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃＋Cu    2FeCl₂＋CuCl₂

【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别，先分别探究其中是否含有Fe(OH)₃ 、Cu等，逐步缩小范围，然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成。

（装置内空气中的水蒸气、CO₂忽略不计）

【实验探究】

（1）甲同学取适量红色粉末装入试管中，按图29-1

进行实验。结果无水CuSO₄没有变蓝，从而排除

猜想中的           。（填猜想中的序号）

（2）在甲同学实验结论的基础上，乙同学另取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解，溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤，而丙同学认为只能排除猜想①，你认为           的观点正确（填“乙”或“丙”）。

（3）丁同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5．0g装入硬质玻璃管中，按图29-2在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：

	反应前	反应后
Ⅰ 组	玻璃管和红色粉末的总质量为37．3 g	玻璃管和固体物质的总质量为36．1 g
Ⅱ 组	洗气瓶和所盛溶液的总质量为180．0 g	洗气瓶和瓶中物质的总质量为183．1 g

【交流讨论】                        

①在装置A中先通CO气体的作用是                                                     。

②应该选择            组的实验数据计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第                      组（填序号）。

③写出A装置中发生反应的化学方程式                                                 ；实验中观察到A装置中的现象为                                                      。

④为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？                  

（填“需要”或“不需要”），理由是                                                    。

【反思评价】 戊同学指出：从环保角度，图29-2装置有严重不足之处。请指出不足并加以改进？

                                                                         。

【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H₂代替，并将图29-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管，来确定该红色粉末的组成，你认为是否可行？               （填“可行”或“不可行”）。

Answer 1

③④⑥   丙    排尽装置中空气，防止发生爆炸  I  ⑤

   Fe₂O₃ + 3CO       2Fe + 3CO₂   红棕色粉未变黑色  

不需要，因为停止加热仍继续通CO至玻璃管冷却

没有进行尾气处理  应在B装置后加酒精灯点燃或用气球回收    可行