Question

【題目】老師給了同學(xué)們一包紅色粉末，該粉末可能是銅粉和氧化鐵（Fe2O3）粉末中的一種或兩種。同學(xué)們對該粉末進行了定性與定量研究。

（定性實驗）

實驗方案	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量紅色粉末放入試管中，滴加足量的稀鹽酸振蕩	紅色粉末全部消失，溶液呈黃色	粉末為Fe2O3
	______	粉末Cu
	______	粉末為Fe2O3和Cu混合物

（定量實驗）

（1）取該粉末4g放入硬質(zhì)玻璃管中，先通CO，然后再用酒精噴燈加熱一段時間，停止加熱繼續(xù)通入CO至裝置冷卻。實驗裝置如圖：

①實驗時，先通CO再加熱的目的是______。

②若該粉末全部是氧化鐵，在硬質(zhì)玻璃管中觀察到的實驗現(xiàn)象是_________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________，該實驗中B裝置的作用是_________，其中盛放的試劑最好是________。

A NaOH溶液 B 稀鹽酸 C 水

③若該粉末為銅粉和氧化鐵的混合物，待裝置完全冷卻至室溫，稱量硬質(zhì)玻璃管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量為mg。則m的取值范圍是________。

（2）若該粉末為銅粉和氧化鐵的混合物，為了準確測定銅粉和氧化鐵的混合物中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，取10g樣品于燒杯中，逐滴加入150g稀鹽酸固體剛好不再溶解，過濾洗滌、恒溫干、稱量，剩余固體質(zhì)量為2g,反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。

求：①混合物中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)______；②所用稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)______。

Answer 1

【答案】無明顯現(xiàn)象 紅色粉末部分消失，溶液呈黃色 防止一氧化碳和裝置內(nèi)的空氣形成混合氣體發(fā)生爆炸 紅色物質(zhì)變成黑色 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 吸收二氧化碳并收集CO A 2.8g≤m＜4g 80% 7.3%

【解析】

[定性實驗]因為在金屬活動順序中銅在氫的后面，銅不和稀鹽酸反應(yīng)，如果紅色粉末是銅，則取少量紅色粉末放入試管中，滴加足量的稀鹽酸振蕩則無明顯現(xiàn)象；氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，如果紅色粉末為Fe2O3和Cu混合物，滴加足量的稀鹽酸振蕩則紅色粉末部分消失，溶液呈黃色；

[定量實驗]（1）①防止一氧化碳和裝置內(nèi)的空氣形成混合氣體發(fā)生爆炸，所以先通一會一氧化碳再加熱；

②若該粉末全部是氧化鐵，在硬質(zhì)玻璃管中觀察到的實驗現(xiàn)象是紅色物質(zhì)變成黑色，反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；B裝置是用于吸收二氧化碳并收集CO，其中盛放的試劑最好是氫氧化鈉溶液；

③假設(shè)4g全部都是氧化鐵，設(shè)4g氧化鐵完全反應(yīng)生成鐵的質(zhì)量為x，

x=2.8g，

因為該粉末為銅粉和氧化鐵的混合物，則m的取值范圍是2.8g≤m＜4g；

（2）根據(jù)題意可知參加反應(yīng)Fe2O3的質(zhì)量為10g-2g=8g，設(shè)參加反應(yīng)氯化氫的質(zhì)量為y，

y=10.95g，

混合物中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)：，

所用稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)：。