题目内容

【题目】一包干燥的红色粉末可能由Cu、Fe2O3二种固体中的一种或两种组成。某化学兴趣小组对其组成进行探究。请你参与并回答下列问题。
[提出猜想]红色粉末可能的组成有:①只有Cu ②只有Fe2O3 ③Cu、Fe2O3的混和物。
[查阅资料]Cu在FeCl3中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
[实验探究]

(1)甲同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,甲同学认为可以排除猜想中的①和③,而乙同学认为只能排除猜想①,你认为的观点正确(填“甲”或“乙”)。
(2)丙同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g,按如图所示装置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,仍继续通CO气体直至试管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表。

反应前

反应后

Ⅰ组

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

Ⅱ组

洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g

洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g


[交流讨论]
在装置A中先通入CO气体的作用是
(3)应该选择组的实验数据进行计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明,该红色粉末的组成是猜想中的第组(填序号)。

【答案】
(1)乙
(2)赶出玻璃管中的空气
(3)Ⅰ,③
【解析】乙的观点正确,因为Cu在FeCl3中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;在装置A中先通入CO气体的作用是赶出玻璃管中的空气,防止爆炸。应该选择Ⅰ组的实验数据进行计算来确定红色粉末的组成。最终计算结果表明,该红色粉末的组成是猜想中的第③组,Ⅱ组实验使用的是石灰水吸收二氧化碳,吸收的可能不够完全从而使实验数据不准确,所以应该使用Ⅰ组数据进行确定;

反应后固体中铁粉的质量是和确定固体的组成有两种计算方法:设粉末中氧化铁的质量为x

3CO+

Fe2O3

2Fe+3CO2

固体质量减少

160

112

48

x

2.4g

160:X=48:2.4g 解得 x=8g

所以反应后固体中铁粉的质量是8g-2.4g=5.6g;

粉末共有10.0g,氧化铁4g,所以含有铜粉;
所以答案是:乙;赶出玻璃管中的空气;赶出玻璃管中的空气;Ⅰ;③。


【考点精析】关于本题考查的根据化学反应方程式的计算,需要了解各物质间质量比=系数×相对分子质量之比才能得出正确答案.

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