Question

某化學(xué)興趣小組對一包干燥的紅色粉末組成進行探究．請你參與并回答有關(guān)問題．
【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
【實驗探究】
同學(xué)們?yōu)檫M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，按如圖在通風(fēng)櫥中進行實驗．開始時緩緩?fù)ㄈ隒O氣體，過一段時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】
（1）在裝置A中先通CO氣體的作用是

 

．
（2）應(yīng)該選擇

 

組的實驗數(shù)據(jù)計算來確定紅色粉末的組成．最終計算結(jié)果表明該紅色粉末的組成是猜想中的第

 

組（填序號）．
（3）寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（4）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裝置的連接處？

 

（填“需要”或“不需要”），理由是

 

．
【反思評價】
丁同學(xué)指出：從環(huán)保角度，上圖裝置有嚴重不足之處．你認為應(yīng)該如何改進？

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【提出猜想】
紅色粉末可能的組成是只有Cu；只有Fe₂O₃；也可能是Cu、Fe₂O₃的混合物；
【實驗探究】
根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可以判斷物質(zhì)的組成；
【交流討論】
（1）一氧化碳和空氣或氧氣混合達到一定程度時，遇明火會發(fā)生表中；
（2）合理選擇實驗數(shù)據(jù)，能夠減小實驗誤差；
（3）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；
（4）根據(jù)實驗情況可以判斷相關(guān)方面的問題；
【反思評價】
一氧化碳有毒，擴散到空氣中會污染環(huán)境．

解答：解：【提出猜想】
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．
故填：Fe₂O₃．
【交流討論】
（1）在裝置A中先通CO氣體的作用是排凈裝置中的空氣．
故填：排凈裝置中的空氣．
（2）應(yīng)該選擇Ⅰ組的實驗數(shù)據(jù)計算來確定紅色粉末的組成，因為Ⅱ組的實驗數(shù)據(jù)受空氣中二氧化碳的影響；
如果只有銅，因為銅不能和一氧化碳反應(yīng)，所以反應(yīng)后質(zhì)量應(yīng)該不變；
如果只有氧化鐵，則反應(yīng)后減少的質(zhì)量為：5.0g×

48

160

×100%=1.5g，而實驗中減少的質(zhì)量為：37.3g-36.1g=1.2g，所以物質(zhì)中含有氧化鐵和銅．
故填：Ⅰ；③．
（3）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．
故填：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．
（4）因為一直通入CO氣體，B中溶液不會倒吸到A裝置中，所以不需要先斷開A和B裝置的連接處．
故填：不需要；因為一直通入CO氣體，B中溶液不會倒吸到A裝置中．
【反思評價】
因為一氧化碳逸散到空氣中會污染環(huán)境，所以應(yīng)該在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），以防一氧化碳污染環(huán)境．
故填：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）．

點評：實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．