周三的化學興趣活動中,小吳同學拿出一包干燥的紅色粉末,同學們對其組成進行探究.根據(jù)該紅色粉末的來源,老師判斷其可能由Cu、Fe
2O
3兩種固體中的一種或兩種組成.
I.定性探究:
【提出問題】該紅色粉末是由哪些物質(zhì)組成的?
【猜 想】紅色粉末可能是:①Cu ②Fe
2O
3 ③
Cu和Fe2O3
Cu和Fe2O3
【查閱資料】Cu在FeCl
3溶液中發(fā)生反應(yīng):2FeCl
3+Cu=2FeCl
2+CuCl
2【設(shè)計實驗】(1)小玲取少量紅色粉末于試管中,滴加足量稀鹽酸,充分振蕩后觀察,發(fā)現(xiàn)固體全部溶解,得有色溶液.則猜想
①
①
一定不成立,其中一定發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
.
(2)小偉向小玲得到的有色溶液中插入一根潔凈的鐵絲,反應(yīng)充分后,觀察到
鐵絲表面有一層紅色物質(zhì)析出
鐵絲表面有一層紅色物質(zhì)析出
現(xiàn)象,得出猜想③成立.
Ⅱ.定量探究:
【提出問題】該紅色粉末中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)是多少呢?
【設(shè)計實驗】小晨稱取該紅色粉末5.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中,按如圖進行實驗.開始時緩緩?fù)ㄈ隒O氣體,過一段時間后再加熱至高溫使其充分反應(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)物質(zhì)的總質(zhì)量(裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、CO
2忽略不計),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48.3g |
玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為47.1g |
Ⅱ 組 |
洗氣瓶和瓶中所盛物質(zhì)的總質(zhì)量為258.6g |
洗氣瓶和瓶中所盛物質(zhì)的總質(zhì)量為261.9g |
【交流討論】
(1)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為
.
(2)根據(jù)上述表格中的實驗數(shù)據(jù)計算:紅色粉末中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為
80%
80%
.
(3)從環(huán)保角度看上述裝置有嚴重不足之處.你認為應(yīng)該如何改進?
在B導(dǎo)管口處放一盞燃著的酒精燈
在B導(dǎo)管口處放一盞燃著的酒精燈
.
Ⅲ.拓展延伸
【提出問題】實驗后B裝置洗氣瓶內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么呢?
【設(shè)計實驗】小華同學取該洗氣瓶內(nèi)溶液50克,逐滴加入質(zhì)量分數(shù)為7.3%的稀鹽酸至無氣泡冒出為止,共用去稀鹽酸60克,所得溶液質(zhì)量為107.8克.通過計算回答:
(1)生成二氧化碳
2.2
2.2
克.
(2)從洗氣瓶內(nèi)取出的50克溶液中碳酸鈉的質(zhì)量是多少?(請寫出計算過程)
(3)Ⅱ中定量實驗結(jié)束后洗氣瓶內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是
NaCl
NaCl
.