Question

某化學興趣小組對一包干燥的紅色粉末組成進行探究，該紅色粉末可能由Cu 、Fe₂O₃兩種固體中的一種或兩種組成。

【提出猜想】紅色粉末可能是：①Cu       ②Fe₂O₃     ③Cu和Fe₂O₃

【查閱資料】（1）白色無水CuSO₄遇水變藍

（2）Cu在FeCl₃溶液中發生反應：2FeCl₃＋Cu    2FeCl₂＋CuCl₂

【實驗探究】

[甲組同學]：定性檢測該紅色粉末的物質組成

（1）小云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，發現固體全部溶解，得有色溶液。則猜想   一定不成立，寫出其中鹽酸參與的化學方程式為             。

（2）小偉向小云得到的有色溶液中插入一根潔凈的鐵絲，反應充分后，觀察到鐵絲表面有

紅色固體出現，得出猜想③成立，寫出生成紅色固體的化學方程式是               。

[乙組同學]：定量測定該紅色粉末中氧化鐵的質量分數

實驗步驟：小晨稱取該紅色粉末5.0g裝入硬質玻璃管中，按下圖進行實驗。開始時緩緩通入CO氣體，過一段時間后再高溫加熱使其充分反應。待反應完全后，停止加熱，仍繼續通CO氣體直至玻璃管冷卻。反應前后稱量相關物質的總質量（裝置內空氣中的水蒸氣、CO₂忽略不計），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48.3 g	玻璃管和固體物質的總質量為47.1 g
Ⅱ 組	洗氣瓶和瓶中所盛物質的總質量為258.6 g	洗氣瓶和瓶中所盛物質的總質量為261.9 g

【交流討論】                        

（1）在裝置A中先通CO氣體的目的是                                       。

A裝置中發生反應的化學方程式為                                            。

B裝置中發生反應的化學方程式為                                            。

（2）根據上述表格中的實驗數據計算：紅色粉末中氧化鐵的質量分數為             。

（3）從環保角度看上述裝置有嚴重不足之處。你認為應該如何改進？               。

【拓展延伸】對實驗后B裝置洗氣瓶內溶液做進一步探究

實驗步驟：小淵同學取該洗氣瓶內溶液50克，逐滴加入氫氧化鈣溶液至無沉淀析出，共得沉淀5克。試計算：洗氣瓶內的溶液中碳酸鈉的質量分數。

 

Answer 1

答案   （1）①  Fe₂O₃＋6HCl= 2Fe Cl₃＋3H₂O（2）Fe＋CuCl₂ =FeCl₂＋Cu高溫

【交流討論】 （1）趕跑玻璃管中的空氣，防止加熱時發生爆炸

Fe₂O₃＋3CO     2Fe＋3CO₂    CO₂＋2NaOH=Na₂CO₃＋H₂O 

（2）80%（3）將尾氣收集或燃燒掉  

【拓展延伸】 

10.6%