Question

20．某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究，该红色粉末可能由Cu、Fe₂O₃两种固体中的一种或两种组成．
【提出猜想】红色粉末可能是：①Cu       ②Fe₂O₃   ③Cu和Fe₂O₃
【查阅资料】
（1）白色无水CuSO₄遇水变蓝
（2）Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃+Cu2FeCl₂+CuCl₂
【实验探究】
[甲组同学]：定性检测该红色粉末的物质组成
（1）小云取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，充分振荡后观察，发现固体全部溶解，得有色溶液．则猜想①（填序号）一定不成立．
（2）小伟向小云得到的有色溶液中插多余空入一根洁净的铁丝，反应充分后，观察到铁丝表面有红色固体出现，得出猜想③（填序号）成立．
[乙组同学]：定量测定该红色粉末中氧化铁的质量分数
实验步骤：小晨称取该红色粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按右图进行实验．开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再高温加热使其充分反应．待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却．反应前后称量相关物质的总质量（装置内空气中的水蒸气、CO₂忽略不计），其数据如表：

		反应前	反应后
Ⅰ组	玻璃管和红色粉末的总质量	48.3克	47.1克
Ⅱ组	洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量	258.6克	261.9克

【交流讨论】
（1）在装置A中先通CO气体的目的是排出玻璃管内的空气，B装置的作用是吸收反应产生的CO₂．
（2）根据上述表格中的实验数据计算：红色粉末中氧化铁的质量分数为80%．
（3）从环保角度看上述装置有严重不足之处．你认为应该如何改进？管口放置点燃的蜡烛或气囊收集．
【拓展延伸】
对实验后B装置洗气瓶内溶液做进一步探究
实验步骤：小渊同学取该洗气瓶内溶液50克，逐滴加入氢氧化钙溶液至无沉淀析出，共得沉淀5克．试计算：洗气瓶内的溶液中碳酸钠的质量分数．

Answer 1

分析 由题目给出的信息可知：取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，充分振荡后观察，发现固体全部溶解，得有色溶液；则猜想1一定不成立，因为铜与盐酸不反应；小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝，反应充分后，观察到铁丝表面有红色物质生成，得出猜想③成立；在装置A中先通CO气体的目的是：排尽玻璃管内空气；根据上述表格中的实验数据计算：氧元素的质量=48.3g-47.1g=1.2g，氧化铁的质量=1.2g÷$\frac{48}{160}$=4g；红色粉末中氧化铁的质量分数=$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；本装置的不足之处是：没有尾气处理装置，改进方法是：在B装置的导管口点燃一氧化碳或扎一个气球．根据化学方程式的计算要准确．

解答 解：【甲组同学】：取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，充分振荡后观察，发现固体全部溶解，得有色溶液；则猜想1一定不成立，因为铜与盐酸不反应；
小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝，反应充分后，观察到铁丝表面有红色物质生成，得出猜想③成立；
【交流讨论】
（1）在装置A中先通CO气体的目的是 排出玻璃管内的空气，B装置的作用是 吸收反应产生的CO₂．
（2）根据上述表格中的实验数据计算：在装置A中先通CO气体的目的是：排尽玻璃管内空气；根据上述表格中的实验数据计算：氧元素的质量=48.3g-47.1g=1.2g，氧化铁的质量=1.2g÷$\frac{48}{160}$=4g；红色粉末中氧化铁的质量分数=$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；
（3）从环保角度看上述装置有严重不足之处．本装置的不足之处是：没有尾气处理装置，改进方法是：在B装置的导管口点燃一氧化碳或扎一个气球；
【拓展延伸】根据质量守恒定律，设该洗气瓶内溶液中碳酸钠的质量为x，
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓
106                     100
x                       5g
则$\frac{106}{100}=\frac{x}{5g}$，解得x=5.3g；
故答案为：
【实验探究】（1）①；（2）③
【交流讨论】（1）排出玻璃管内的空气；吸收反应产生的CO₂；                
（2）80%；（3）管口放置点燃的蜡烛或气囊收集；               
【拓展延伸】5.3g

点评 实验探究题是近几年中考的重点内容之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过查阅资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究，有关的计算要准确．同学们要具体分析，综合掌握，本考点主要出现在实验题中．