题目内容
【题目】老师给了同学们一包红色粉末，该粉末可能是铜粉和氧化铁（Fe2O3）粉末中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。
（定性实验）
实验方案 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的稀盐酸振荡 | 红色粉末全部消失，溶液呈黄色 | 粉末为Fe2O3 |
______ | 粉末Cu | |
______ | 粉末为Fe2O3和Cu混合物 |
（定量实验）
（1）取该粉末4g放入硬质玻璃管中，先通CO，然后再用酒精喷灯加热一段时间，停止加热继续通入CO至装置冷却。实验装置如图：
①实验时，先通CO再加热的目的是______。
②若该粉末全部是氧化铁，在硬质玻璃管中观察到的实验现象是_________，反应的化学方程式为________，该实验中B装置的作用是_________，其中盛放的试剂最好是________。
A NaOH溶液 B 稀盐酸 C 水
③若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物，待装置完全冷却至室温，称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为mg。则m的取值范围是________。
（2）若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物，为了准确测定铜粉和氧化铁的混合物中氧化铁的质量分数，取10g样品于烧杯中，逐滴加入150g稀盐酸固体刚好不再溶解，过滤洗涤、恒温干、称量，剩余固体质量为2g,反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
求：①混合物中氧化铁的质量分数______；②所用稀盐酸的质量分数______。
【答案】无明显现象 红色粉末部分消失，溶液呈黄色 防止一氧化碳和装置内的空气形成混合气体发生爆炸 红色物质变成黑色 Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2 吸收二氧化碳并收集CO A 2.8g≤m＜4g 80% 7.3%
【解析】
[定性实验]因为在金属活动顺序中铜在氢的后面，铜不和稀盐酸反应，如果红色粉末是铜，则取少量红色粉末放入试管中，滴加足量的稀盐酸振荡则无明显现象；氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，如果红色粉末为Fe2O3和Cu混合物，滴加足量的稀盐酸振荡则红色粉末部分消失，溶液呈黄色；
[定量实验]（1）①防止一氧化碳和装置内的空气形成混合气体发生爆炸，所以先通一会一氧化碳再加热；
②若该粉末全部是氧化铁，在硬质玻璃管中观察到的实验现象是红色物质变成黑色，反应的化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；B装置是用于吸收二氧化碳并收集CO，其中盛放的试剂最好是氢氧化钠溶液；
③假设4g全部都是氧化铁，设4g氧化铁完全反应生成铁的质量为x，
x=2.8g，
因为该粉末为铜粉和氧化铁的混合物，则m的取值范围是2.8g≤m＜4g；
（2）根据题意可知参加反应Fe2O3的质量为10g-2g=8g，设参加反应氯化氢的质量为y，
y=10.95g，
混合物中氧化铁的质量分数：
，
所用稀盐酸的质量分数：
。
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