Question

某化学兴趣小组有一次活动的内容是：对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【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有：
①只有Cu      ②只有Fe₂O₃       ③是Cu 、Fe₂O₃的混合物  
【资料获悉】（1）Fe₂O₃ +6HCl＝2FeCl₃＋3H₂O  
（2）Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃＋Cu＝2FeCl₂＋CuCl₂
【实验探究】
（1）甲同学取适量红色粉末装入试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解，溶液变色。则猜想   ▲  （填序号）不正确。

（2）乙同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按右图在
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，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。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
方法1	玻璃管和红色粉末的总质量为37.3 g	玻璃管和固体物质的总质量为36.1 g
方法2	洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0 g	洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1 g

 
【交流讨论】
（1）在装置A中先通CO气体的作用是        ▲     。
（2）应该选择方法  ▲ （填“1”或“2”）的实验数据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）。
（3）写出A装置中发生反应的化学方程式         ▲        ；实验中观察到A装置中的现象为     ▲   。
【反思评价】丙同学指出：从环保角度，上图装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？   ▲   。

Answer 1

【实验探究】（1）① 
【交流讨论】（1）排净装置中的空气防止受热发生爆炸
（2）1  ③
（3）3CO + Fe₂O₃高温 2Fe + 3CO₂    部分红色粉末变黑
（4）在B装置后放一燃着酒精灯将剩余气体烧掉（其他合理答案均可）。

【实验探究】（1）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，溶液变色，因为铜不能与盐酸反应，氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁，生成的氯化铁能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，所以不能只含有铜，故猜想①不正确。
【交流讨论】（1）一氧化碳属于可燃性气体，不纯遇热可能发生爆炸，先通CO气体的作用是：排净装置中的空气；
（2）方法2，实验使用的是石灰水吸收二氧化碳，吸收的不够完全，使实验数据不准确，应该使用方法1数据进行确定。
设粉末中氧化铁的质量为x
3CO + Fe₂O₃高温 2Fe + 3CO₂     固体△m
160      112           48
x                     1.2g
160： x =48： 1.2g
解得，x=4g
由于粉末共有5g，氧化铁4g，所以还含有铜粉1g，故猜想③成立。
（3）氧化铁能与一氧化碳反应生成黑色的铁粉，而铜不与一氧化碳反应，故A装置中发生反应的化学方程式为3CO + Fe₂O₃高温 2Fe + 3CO₂，实验中观察到A装置中的现象为部分红色粉末变黑。
【反思评价】一氧化碳有毒，需要进行尾气处理，故应在B装置后放一燃着的酒精灯。