题目内容
【题目】在实验探究课上,老师给了同学们一包红色粉未,该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分,进行如下探究。请你参与探究并回答问题。
(提出猜想)假设l:红色粉末是铜粉; 假设2:红色粉末是氧化铁粉; 假设3:红色粉末是____。
(实验探究)某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,按下图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 | |
Ⅰ组 | 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 |
Ⅱ组 | 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)应该选择___________组的实验数据来计算确定组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是假设____(填序号)成立。
(2)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____________________。
(3)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?请判断并说明理由:________________________________。
(反思评价)
(1)从环保角度,该装置有严重不足之处。你认为应该如何改进?____________________。
(2)实验开始时要先通入CO,把装置中的空气排尽后再加热,以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是_________________________。
(3)工业上用2000t含氧化铁75%的赤铁矿,可炼出含铁97%的生铁_________________吨?(结果保留一位小数)
【答案】铜粉与氧化铁的混合物 I 3 红色粉末部分变黑 不需要,因为停止加热后继续通入CO 用气球收集尾气或点燃尾气 收集尾气验纯 1082.5t
【解析】
提出猜想:
红色粉末是铜粉;红色粉末是氧化铁粉;红色粉末是铜粉与氧化铁的混合物。
故填:铜粉与氧化铁的混合物。
交流讨论:
(1)应该选择I组的实验数据来计算确定组成,因为另一组是少量石灰水不能完全吸收生成的二氧化碳,会影响计算结果; I中减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量,氧元素质量为:37.3g-36.1g=1.2g, 氧化铁的质量为:1.2g÷(×100%)=4g,铜的质量为:5.0g-4g=1g, 计算结果表明:该红色粉末的组成是假设3成立。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为:。实验中观察到A装置中的现象为部分红色粉末变成黑色。
(3)不需要,因为停止加热后继续通CO气体直至玻璃管冷却,不会导致溶液倒吸。
反思评价:
(1)从环保角度,改进方法是:用气球收集尾气或点燃尾气。
(2)实验开始时要先通入CO,把装置中的空气排尽后再加热,以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是收集尾气验纯,如果一氧化碳纯净了,则说明空气已经排尽。
(3)解:设可炼出含铁97%的生铁的质量为x .
X=1082.5t