题目内容

14．课堂上，老师给了同学们一包红色粉未，该粉末可能是铜粉和和氧化铁粉中的一种或两种．为确定该粉末的成分，同学们进行如下探究．请你参与其中并回答问题．
（1）【提出猜想】甲同学认为红色粉末是铜粉；乙同学认为红色粉末是氧化铁粉末；丙同学认为这包红色粉末还可能是铜和氧化铁的混合物．
（2）【设计实验方案】
方案一：取少量红色粉末放入试管中滴加足量的稀盐酸（从下列试剂中选择：氯化钡溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、石蕊试液）震荡．若甲同学猜想正确，则实验现象为粉末不溶解，溶液呈无色．
方案二：取10克红色粉末放入质量为54.4克的硬质玻璃管中，通入一氧化碳片刻后再加热至充分反应（实验装置如图所示）．并继续通入CO至装置冷却．①若乙或丙同学猜想正确，则硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；②实验时要先通入一氧化碳片刻后再加热的目的是排出装置中的空气、防止发生爆炸．
（3）【数据处理】等装置完全冷却到室温，称量得硬质玻璃管和管内固体剩余物的总质量为m克．
①若丙同学猜想正确，则m的取值范围为61.4＜m＜64.4；
②若m=62，则原固体混合物中氧化铁的质量分数为多少？80%
（4）【实验方案反思】
若丁同学通过测定试管中沉淀质量的方法按照实验方案二进行实验，他的称量操作是正确的，但测得的氧化铁质量分数偏低，其原因可能是装置漏气（填一种）．

分析 （1）从粉末是铜粉和和氧化铁粉中的一种或两种去分析解答；
（2）根据铜和稀盐酸不能反应，氧化铁能和稀盐酸反应生成氯化铁和水且氯化铁的溶液是黄色分析；
（3）铜不能和一氧化碳反应，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，可以采取求极值法，即假设固体全部是铜或全部是氧化铁计算m的取值范围．

解答 解：（1）由于该粉末是铜粉和和氧化铁粉中的一种或两种．因此粉末可能为：①只有氧化铁，②只有铜，③氧化铁的铜的混合物．
故填：铜和氧化铁的混合物．
（2）方案一：若甲同学猜想正确，即红色粉末是铜粉，由于铜和稀盐酸不能反应，因此加入稀盐酸时，粉末不溶解，溶液呈无色．
故填：稀盐酸；粉末不溶解，溶液呈无色．
方案二：若乙或丙同学猜想正确，则固体中一定含有氧化铁，高温条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
实验时要先通入一氧化碳片刻后再加热的目的是排出装置中的空气、防止发生爆炸．
故填：Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；排出装置中的空气、防止发生爆炸．
（3）假设10g固体全部的铜，则m=10g+54.4g=64.4g，
假设10g固体全部是氧化铁，反应生成铁的质量为：10g×$\frac{112}{160}$×100%=7g，则m=7g+54.4g=61.4g，
因为固体是铜和氧化铁的混合物，因此61.4＜m＜64.4；
设氧化铁质量为x，
Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2，
160                      112
x                         $\frac{112}{160}$x
根据题意有：10g-x+$\frac{112}{160}$x+54.4g=62g，
x=8g，
原固体混合物中氧化铁的质量分数为：$\frac{8g}{10g}$×100%=80%，
故填：61.4＜m＜64.4；  80%．
（4）如果加热时间短，氧化铁不能完全和一氧化碳反应，或装置漏气，或装置中的二氧化碳没有全部排出，或二氧化碳没有完全被石灰水吸收等，都能够导致测定的试管中的沉淀质量偏小，从而导致测得的氧化铁质量分数偏低．
故填：装置漏气．

点评 在使用可燃性气体时，一定要注意检验气体的纯度，不纯的气体在点燃时有可能出现爆炸；可燃性气体主要有氢气、一氧化碳、甲烷等．

练习册系列答案
相关题目
17．填写下列表格：
题目（1）（2）
化学符号H2P2O5Al3+
名称或意义2个铁原子一个臭氧分子二氧化碳中碳
元素显+4价
18．在如图所示的四个图象中，能正确反映出等质量的金属镁和铁在足量的稀盐酸中，产生的气体和时间的变化关系的是（　　）
A．B．C．D．
2．如图实验的基本操作正确的是（　　）
A．
   浓硫酸的稀释		B．
称量一定质量的食盐
C．
    过滤		D．
检查装置的气密性
9．如图为实验室常用的实验装置，回答问题：

（1）写出带有标号仪器的名称：①锥形瓶；②水槽．
（2）若用A、C装置组合制取氧气，收集氧气完毕时，应先从水中取出导气管（填“熄灭酒精灯”或“从水中取出导气管”），写出A装置中发生反应的化学方程式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑．
（3）写出用B、D装置组合制取氧气的化学反应方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
19．理科实验操作考试中有关于探究金属的某些物理性质和化学性质的试题，用坩埚钳夹取打磨过的铜片在酒精灯上加热，发现铜片表面变黑，为了探究黑色物质的成分．
请写出酒精完全燃烧的化学方程式．
【查阅资料】（1）铜的氧化物主要有两种：CuO（黑色）；Cu2O（红色）
（2）酒精在不完全燃烧时会产生炭黑
（3）炭黑不与稀硫酸反应，也不溶于稀硫酸；氧化铜可与稀硫酸反应而溶解
【提出假设】猜想1：黑色物质为氧化铜．
猜想2：黑色物质为炭黑．
猜想3：黑色物质为炭黑和氧化铜的混合物．
【设计方案】
操作步骤实验中可能出现的现象实验结论
取少量黑色固体于试管中，加入足量
稀硫酸（填物质名称）		①黑色固体消失，溶液变蓝猜想1成立
②黑色固体没有减少，溶液颜色不变猜想2成立
③溶液变蓝，固体有剩余猜想3成立
【得出结论】通过实验现象，得出猜想3成立，此黑色固体为混合物．请写出实验中发生的化学方程式CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
6．用化学用语填空
（1）氢离子H+；            （2）地壳中含量最多的元素O；
（3）氢气H2；             （4）保持氧气化学性质的最小粒子O2．
3．如图所示实验操作正确的是（　　）
A．B．
C．D．
4．如图是电解水的简易装置图，下列关于电解水实验的叙述正确的是（　　）
A．氧气与氢气的体积比是2：1
B．a试管中的电极与电源正极相连
C．将b试管中的气体移近火焰可能发生爆鸣声
D．b试管中产生的气体支持燃烧

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