Question

【題目】在實驗探究課上，老師給了同學們一包紅色粉未，該粉末是銅粉和氧化鐵粉中的一種或兩種。同學們為了確定該粉末的成分，進行如下探究。請你參與探究并回答問題。

（提出猜想）假設l：紅色粉末是銅粉； 假設2：紅色粉末是氧化鐵粉； 假設3：紅色粉末是____。

（實驗探究）某同學為進一步確定紅色粉末的組成，稱取該粉末5.0g裝入硬質玻璃管中，按下圖裝置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。反應前后稱量相關裝置和物質的總質量，其數據如下表：

	反應前	反應后
Ⅰ組	玻璃管和紅色粉末的總質量為37.3 g	玻璃管和固體物質的總質量為36.1 g
Ⅱ組	洗氣瓶和所盛溶液的總質量為180.0 g	洗氣瓶和瓶中物質的總質量為183.1 g

（交流討論）

（1）應該選擇___________組的實驗數據來計算確定組成.最終計算結果表明：該紅色粉末的組成是假設____（填序號）成立。

（2）寫出A裝置中發生反應的化學方程式________________________；實驗中觀察到A裝置中的現象為____________________。

（3）為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前是否需要先斷開A和B的連接處？請判斷并說明理由：________________________________。

（反思評價）

（1）從環保角度，該裝置有嚴重不足之處。你認為應該如何改進？____________________。

（2）實驗開始時要先通入CO，把裝置中的空氣排盡后再加熱，以防發生爆炸。檢驗裝置中的空氣已排盡的方法是_________________________。

（3）工業上用2000t含氧化鐵75%的赤鐵礦，可煉出含鐵97%的生鐵_________________噸？（結果保留一位小數）

Answer 1

【答案】銅粉與氧化鐵的混合物 I 3 紅色粉末部分變黑 不需要，因為停止加熱后繼續通入CO 用氣球收集尾氣或點燃尾氣 收集尾氣驗純 1082.5t

【解析】

提出猜想：

紅色粉末是銅粉；紅色粉末是氧化鐵粉；紅色粉末是銅粉與氧化鐵的混合物。

故填：銅粉與氧化鐵的混合物。

交流討論：

（1）應該選擇I組的實驗數據來計算確定組成，因為另一組是少量石灰水不能完全吸收生成的二氧化碳，會影響計算結果； I中減少的質量即為氧化鐵中氧元素的質量，氧元素質量為：37.3g-36.1g=1.2g， 氧化鐵的質量為：1.2g÷（×100%）=4g，銅的質量為：5.0g-4g=1g， 計算結果表明：該紅色粉末的組成是假設3成立。

（2）A裝置中發生反應的化學方程式為：。實驗中觀察到A裝置中的現象為部分紅色粉末變成黑色。

（3）不需要，因為停止加熱后繼續通CO氣體直至玻璃管冷卻，不會導致溶液倒吸。

反思評價：

（1）從環保角度，改進方法是：用氣球收集尾氣或點燃尾氣。

（2）實驗開始時要先通入CO，把裝置中的空氣排盡后再加熱，以防發生爆炸。檢驗裝置中的空氣已排盡的方法是收集尾氣驗純，如果一氧化碳純凈了，則說明空氣已經排盡。

（3）解：設可煉出含鐵97%的生鐵的質量為x .

X=1082.5t