Question

某化学兴趣小组．对一包干燥的红色粉末组成进行探究，该红色粉末可能由Cu、Fe₂O₃两种固体中的一种或两种组成．
【提出猜想】红色粉末可能是：①Cu    ②Fe₂O₃    ③Cu和Fe₂O₃
【查阅资料】
（1）白色无水CuSO₄遇水变蓝
（2）Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
【实验探究】
【甲组同学】：定性检测该红色粉末的物质组成
（1）小云取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，充分振荡后观察，发现固体全部溶解，得有色溶液．则猜想

 

一定不成立，其中一定发生反应的化学方程式为

 

．
（2）小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝，反应充分后，观察到

 

现象，得出猜想③成立．
【乙组同学】：定量测定该红色粉末中氧化铁的质量分数
实验步骤：小晨称取该红色粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按下图进行实验．开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再高温加热使其充分反应．待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却．反应前后称量相关物质的总质量（装置内空气中的水蒸气、C0₂忽略不计），其数据如表：

	反应前	反应后
Ⅰ 组	玻璃管和的总质量为48.3	玻璃管和固体的总质量为47.1
Ⅱ 组	洗气瓶和瓶所盛的总质量为258.6	洗气瓶和瓶所盛的总质量为261.9

【交流讨论】
（1）在装置A中先通CO气体的目的是

 

．
（2）根据上述表格中的实验数据计算：红色粉末中氧化铁的质量分数为

 

．
（3）从环保角度看上述装置有严重不足之处．你认为应该如何改进？

 

．
【拓展延伸】对实验后B装置洗气瓶内溶液中是否有NaOH剩余做进一步探究
实验步骤：小渊同学取该洗气瓶内溶液50克，逐滴加入质量分数为7.3%的稀盐酸至无气泡冒出为止，共用去稀盐酸60克，所得溶液质量为107.8克．试计算：
（1）该洗气瓶内溶液中碳酸钠的溶质质量分数为多少克？
（2）50克该洗气瓶内溶液中剩余的氢氧化钠质量为多少克？

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,一氧化碳的化学性质,有关溶质质量分数的简单计算,金属的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：由题目给出的信息可知：取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，充分振荡后观察，发现固体全部溶解，得有色溶液；则猜想1一定不成立，因为铜与盐酸不反应；氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，配平即可；小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝，反应充分后，观察到铁丝表面有红色物质生成，得出猜想③成立；在装置A中先通CO气体的目的是：排尽玻璃管内空气；根据上述表格中的实验数据计算：氧元素的质量=48.3g-47.1g=1.2g，氧化铁的质量=1.2g÷

48

160

=4g；红色粉末中氧化铁的质量分数=

4g

5g

×100%=80%；本装置的不足之处是：没有尾气处理装置，改进方法是：在B装置的导管口点燃一氧化碳或扎一个气球．根据化学方程式的计算要准确．

解答：解：【甲组同学】：取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，充分振荡后观察，发现固体全部溶解，得有色溶液；则猜想1一定不成立，因为铜与盐酸不反应；氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，配平即可；小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝，反应充分后，观察到铁丝表面有红色物质生成，得出猜想③成立；故答案为：（1）①；Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；（2）铁丝表面有红色物质生成
【交流讨论】在装置A中先通CO气体的目的是：排尽玻璃管内空气；根据上述表格中的实验数据计算：氧元素的质量=48.3g-47.1g=1.2g，氧化铁的质量=1.2g÷

48

160

=4g；红色粉末中氧化铁的质量分数=

4g

5g

×100%=80%；本装置的不足之处是：没有尾气处理装置，改进方法是：在B装置的导管口点燃一氧化碳或扎一个气球；故答案为：（1）排尽玻璃管内空气  （2）80%  （3）尾气处理方法合理，一氧化碳点燃．
【拓展延伸】根据质量守恒定律，二氧化碳的质量=50g+60g-107.8g=2.2g，设该洗气瓶内溶液中碳酸钠的溶质质量分数为x，碳酸钠用去颜色的质量为y，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73                     44
50g?x   y               2.2g    
   

106

44

=

50g?x

2.2g

    x=10.6%；   

73

44

=

y

2.2g

  y=3.65g；
因此氢氧化钠用去盐酸的质量=60g×7.3%-3.65g=0.73g；
设50克该洗气瓶内溶液中剩余的氢氧化钠质量为z，
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40     36.5
 z     0.73g   

40

36.5

=

z

0.73g

  z=0.8g，答：该洗气瓶内溶液中碳酸钠的溶质质量分数为10.6%；50克该洗气瓶内溶液中剩余的氢氧化钠质量为0.8g；
故答案为：（1）10.6%   （2）0.8g

点评：实验探究题是近几年中考的重点内容之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过查阅资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究，有关的计算要准确．同学们要具体分析，综合掌握，本考点主要出现在实验题中．