Question

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＋Cu    2FeCl₂＋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   一定不成立，写出其中盐酸参与的化学方程式为             。

（2）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

红色固体出现，得出猜想③成立，写出生成红色固体的化学方程式是               。

[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，按下图进行实验。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），其数据如下表：

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

【交流讨论】                        

（1）在装置A中先通CO气体的目的是                                       。

A装置中发生反应的化学方程式为                                            。

B装置中发生反应的化学方程式为                                            。

（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             。

（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？               。

【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

答案   （1）①  Fe₂O₃＋6HCl= 2Fe Cl₃＋3H₂O（2）Fe＋CuCl₂ =FeCl₂＋Cu高温

【交流讨论】 （1）赶跑玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸

Fe₂O₃＋3CO     2Fe＋3CO₂    CO₂＋2NaOH=Na₂CO₃＋H₂O 

（2）80%（3）将尾气收集或燃烧掉  

【拓展延伸】 

10.6%