Question

【題目】某化學(xué)興趣小組對(duì)一包干燥的紅色粉末組成進(jìn)行探究．請(qǐng)你參與并回答有關(guān)問(wèn)題．
（1）【教師提醒】它由Cu、Fe2O3二種固體中的一種或兩種組成． 【提出猜想】紅色粉末可能的組成有：①只有Cu；②只有；③是Cu、Fe2O3的混合物
【資料獲悉】Cu在FeCl3溶液中發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
【實(shí)驗(yàn)探究】
甲同學(xué)取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，振蕩后觀察，發(fā)現(xiàn)固體全部溶解．甲同學(xué)認(rèn)為可以排除猜想中的①和③，而乙同學(xué)認(rèn)為只能排除猜想①，你認(rèn)為的觀點(diǎn)正確（填“甲”或“乙”）．
（2）丙同學(xué)為進(jìn)一步確定紅色粉末的組成，稱取該粉末5.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中，按右圖在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．開(kāi)始時(shí)緩緩?fù)ㄈ隒O氣體，過(guò)一段時(shí)間后再加熱使其充分反應(yīng)．待反應(yīng)完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．反應(yīng)前后稱量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量，其數(shù)據(jù)如下表：

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
Ⅰ組	玻璃管和紅色粉末的總質(zhì)量為37.3g	玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.1g
Ⅱ組	洗氣瓶和所盛溶液的總質(zhì)量為180.0g	洗氣瓶和瓶中物質(zhì)的總質(zhì)量為183.1g

【交流討論】
在裝置A中先通CO氣體的作用是 ．
（3）應(yīng)該選擇組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算來(lái)確定紅色粉末的組成．最終計(jì)算結(jié)果表明：該紅色粉末的組成是猜想中的第組（填序號(hào)）．
（4）寫(xiě)出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式；實(shí)驗(yàn)中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為 ．
（5）為了防止溶液倒吸，本實(shí)驗(yàn)停止加熱前是否需要先斷開(kāi)A和B的連接處？（填“需要”或“不需要”），理由是 ．
（6）【反思評(píng)價(jià)】丁同學(xué)指出：從環(huán)保角度，如圖裝置有嚴(yán)重不足之處．你認(rèn)為應(yīng)該如何改進(jìn)？ ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe2O3；乙
（2）排凈裝置中的空氣（或防止CO和裝置中的空氣混合受熱發(fā)生爆炸）
（3）Ⅰ；③
（4）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；部分紅色粉末變黑
（5）不需要；因?yàn)橐恢蓖ㄈ隒O氣體，B中溶液不會(huì)倒吸到A裝置中
（6）在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉（或用塑料袋收集等）
【解析】解：（1）【提出猜想】由于氧化銅氧化鐵均是紅色固體，所以紅色粉末可能的組成有：①只有Cu；②只有 Fe2O3；③是Cu、Fe2O3的混合物所以答案是：Fe2O3（2）根據(jù)資料：Cu在FeCl3溶液中發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ；取紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，振蕩后觀察，發(fā)現(xiàn)固體全部溶解，溶液變色，可推斷排除猜想中的①，故紅色粉末可能是Fe2O3 或Cu、Fe2O3的混合物； 所以說(shuō)乙同學(xué)的觀點(diǎn)正確；
所以答案是：乙
【交流討論】（1）根據(jù)CO具有可燃性，與玻璃管中的空氣混合受熱會(huì)發(fā)生爆炸，因此，應(yīng)先通CO排盡玻璃管中的空氣，然后再加熱．所以在裝置A中先通CO氣體的作用是：排凈裝置中的空氣（或防止CO和裝置中的空氣混合受熱發(fā)生爆炸）；所以答案是：排凈裝置中的空氣（或防止CO和裝置中的空氣混合受熱發(fā)生爆炸）；（2）第Ⅱ組數(shù)據(jù)，不能證明二氧化碳完全反應(yīng)（石灰水少量）；應(yīng)該選擇Ⅰ組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算來(lái)確定紅色粉末的組成．
設(shè)粉末中氧化鐵的質(zhì)量為x

3CO+Fe2O3	2Fe+3CO2	固體△m
160	112	48
x		1.2g

= ，x=4g
粉末共有5g，氧化鐵4g，所以含有銅粉；
所以答案是：Ⅰ；③；（3）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；紅色粉末是Cu、Fe2O3的混合物，因此實(shí)驗(yàn)中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為：部分紅色粉末變黑；
所以答案是：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2；部分紅色粉末變黑；（4）因?yàn)樵诜磻?yīng)中一直通入CO氣體直至冷卻，B中溶液不會(huì)倒吸到A裝置中．
所以答案是：不需要；因?yàn)橐恢蓖ㄈ隒O氣體，B中溶液不會(huì)倒吸到A裝置中；
【反思評(píng)價(jià)】
此反應(yīng)應(yīng)考慮到CO有毒，排放到空氣中會(huì)污染大氣，顯然，該裝置沒(méi)有對(duì)尾氣進(jìn)行處理；所以圖裝置有嚴(yán)重不足之處．改進(jìn)方法為：在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉（或用塑料袋等收集）；
所以答案是：在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉（或用塑料袋等收集）．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握在金屬活動(dòng)性順序里：1、金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)2、位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫（不可用濃硫酸、硝酸）3、位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)．（除K、Ca、Na），以及對(duì)一氧化碳還原氧化鐵的理解，了解原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來(lái)．