题目

某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答问题： （教师提醒）它由Cu、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成 （提出猜想）红色粉末可能的组成： 猜想① 只有Cu；     猜想②  ___________； 猜想③ 是Cu、Fe2O3的混合物 （实验探究） 同学们为确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，如图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，继续通CO气体直至玻璃管冷却。 ⑴在装置A中先通CO气体的目的是__________________________，A装置中发生反应的化学方程式为__________________________。 ⑵小林同学认为为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前应先断开A和B的连接，小丽认为不需要，理由是_________________________________。 ⑶实验后小组内有同学指出上图装置存在一个缺陷是______________________。 ⑷小明同学取少量完全反应后的剩余固体于试管中，加入足量的稀硫酸，观察到有气泡产生，同时试管底部有红色固体。得出的结论是猜想__________成立。 （反思评价）小丁同学通过称量反应前后相关装置和物质的总质量，分析下表中的数据，也能证明猜想。 反应前 反应后 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g 请通过计算证明哪一个猜想成立？(写出计算过程)___________ 答案：只有Fe2O3    排尽装置内的空气，防止发生爆炸    3CO+Fe2O32Fe+3CO2    实验过程中不断通入一氧化碳    没有对尾气处理    ③    氧元素质量1.2克；氧化铁的质量为4克，小于5克。故猜想③成立    【详解】 （提出猜想）单独的氧化铁也是红色固体。 （交流讨论） （1）探究要考虑到CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，因此，应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再加热；根据一氧化碳在高温的条件下还原氧化铁解答； （2）根据一氧化碳一直向里通入，不会产生倒吸现象解答； （3）根据一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，因此要进行尾气处理解答； （4）根据实验现象分析解答； （反思评价）计算出固体的氧化铁质量，与混合物质量对比即可确定成分。 （提出猜想）由于铜、氧化铁均是红色固体，所以红色粉末可能的组成有：①只有Cu；②只有 Fe2O3；③是Cu、Fe2O3的混合物； （实验探究） （1）根据CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，因此，应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再加热。所以在装置A中先通CO气体的作用是排尽装置内的空气，防止发生爆炸；A装置中发生反应的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2； （2）因为在实验过程中不断通入一氧化碳直至冷却，B中溶液不会倒吸到A装置中； （3）此反应应考虑到CO有毒，排放到空气中会污染大气，显然，该装置没有对尾气进行处理； （4）观察到有气泡产生，说明有活泼金属，该活泼金属只可能是铁，即硫酸除去铁锈之后剩余的铁，试管底部有红色固体，此红色固体不与硫酸反应，说明是铜，故猜想③成立； （反思评价）反应前后玻璃管内物质的质量差为氧化铁中减少的氧元素的质量=37.3g-36.1g=1.2g。氧化铁的质量=1.2g÷=4g。粉末共有5g，氧化铁4g，所以含有铜粉，故猜想③成立。

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