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：

[交流討論]

（1）應該選擇 組的實驗數據來計算確定組成，不選擇另一組的理由是 ．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 ．

Answer 1

【答案】[提出猜想]銅粉和氧化鐵粉的混合物

（1）Ⅰ；少量石灰水不能完全吸收生成的CO2； 3

（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；紅色粉末部分變成黑色

（3）不需要；因為停止加熱后繼續通CO氣體直至玻璃管冷卻．

[反思評價]（1）用氣球收集尾氣或點燃尾氣．（2）收集尾氣驗純．

【解析】[提出猜想]

紅色粉末是銅粉；紅色粉末是氧化鐵粉；紅色粉末是銅粉和氧化鐵粉．

[交流討論]

（1）應該選擇Ⅰ組的實驗數據來計算確定組成，不選擇另一組的理由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：27.3g﹣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：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

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．