Question

某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

【资料获悉】（1）2Fe(OH)₃　　 Fe₂O₃ +3H₂O　　

（2）白色无水CuSO₄遇水变蓝

（3）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28-1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28-2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28-2装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？　 。

【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28-2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

【实验探究】（1）③④⑥    （2）丙 

【交流讨论】（1）排净装置中的空气（或防止CO和装置中的空气混合受热发生爆炸）

(2) Ⅰ   ⑤

（3）3CO + Fe₂O₃        2Fe + 3CO₂    部分红色粉末变黑

（4）不需要，因为一直通入CO气体，B中溶液不会倒吸到A装置中。

【反思评价】在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉（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）