某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究．请你回答有关问题．[教师提醒]它由Cu.Fe2O3二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 ．[资料获悉]Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2．[实验探究](1)甲同学取少量红色粉末于试管中.滴加足量稀盐酸.振荡后观察.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究．请你回答有关问题．
【教师提醒】它由Cu、Fe₂O₃二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

．
【资料获悉】Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂．
【实验探究】
（1）甲同学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．甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，你认为

的观点正确（填“甲”或“乙”）．
（2）丙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，按如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
Ⅰ组	玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g	玻璃管和固体物质的总质量为36.1g
Ⅱ组	洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g	洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g

【交流讨论】
（1）在装置A中先通CO气体的作用是

（2）应该选择

组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】丁同学指出：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？

（4）该兴趣小组同学为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取15g石灰石样品，放入盛有100g稀盐酸的烧杯中，石灰石中的碳酸钙跟盐酸恰好完全反应（杂质既不反应也不溶解），烧杯内物质的质量变为110.6g．求：（1）石灰石中碳酸钙的质量分数．（2）稀盐酸中溶质的质量分数．

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,一氧化碳的化学性质,有关溶质质量分数的简单计算,金属的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算,科学探究

分析：本题是一道综合性探究题，利用物质的性质不同设计实验加以甄别，来探究红色粉末的组成，先分别探究其中是否含有Fe（OH）₃、Cu等，逐步缩小范围，然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究确定其组成．
【提出猜想】红色粉末可能是Fe₂O₃ 或Cu、Fe₂O₃的混合物，推测只有 Fe₂O₃；
【实验探究】
由“甲同学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”，且氧化铁在盐酸中发生的反应：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；铜与盐酸不反应；Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂”可知不排除③．故推测乙观点正确．
【交流讨论】
（1）要考虑到CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，因此，应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再加热．应考虑到CO有毒，排放到空气中会污染大气，显然，该装置没有对尾气进行处理．
（2）选择实验数据计算来确定红色粉末的组成．最终计算结果推测红色粉末的组成．
（3）写出A装置中发生反应的化学方程式；描述实验中到A装置中的现象；
【反思评价】一氧化碳是可燃性气体，不纯遇热可能会发生爆炸现象，此气体有毒，实验中必须进行尾气处理．
（4）石灰石的质量与稀盐酸的质量和去掉烧杯内剩余物质的质量所得的质量是生成二氧化碳的质量．
由二氧化碳的质量根据碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式可以计算出石灰石中碳酸钙的质量、稀盐酸中溶质的质量分数．进而计算出石灰石中碳酸钙的质量分数．

解答：解：
【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．
【实验探究】
甲同学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．甲同学认为可以排除猜想中的①和③，而乙同学认为只能排除猜想①，因为氧化铁在盐酸中发生的反应：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；铜与盐酸不反应；Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂”可知不排除③．故推测乙观点正确．
【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，故在装置A中先通CO气体的作用是排尽装置中空气，防止发生爆炸．
（2）应该选择I组的实验数据计算来确定红色粉末的组成．
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 37.3-36.1=1.2g
则

160

1.2g

，解得x=4g
粉末共有5g，氧化铁4g，所以含有铜粉；
最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第③组．
（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，故写出A装置中发生反应的化学方程式 Fe₂O₃+3CO

高温

2Fe+3CO₂；实验中观察到A装置中的现象为红棕色粉未变黑色．
【反思评价】一氧化碳有毒，需要进行尾气处理．故丁同学指出：从环保角度，上图装置有严重不足之处．则应改进：应在B装置后加酒精灯点燃或用气球回收．
（4）解：生成二氧化碳的质量为100g+15g-110.6g=4.4g
设石灰石中碳酸钙的质量为x，稀盐酸中溶质的质量分数为y．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 73 44
x 100g×y 4.4g
则

100

100g×y

4.4g

，解得x=10g，y=7.3%，
则稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%．
石灰石中碳酸钙的质量分数为：

10g

15g

×100%≈66.7%
故答案为：
【提出猜想】是Cu、Fe₂O₃的混合物．
【实验探究】
（1）乙．
【交流讨论】
（1）排尽装置中空气，防止发生爆炸

（2）I． ③
．
（3）Fe₂O₃+3CO

高温

2Fe+3CO₂；红棕色粉未变黑色
【反思评价】应在B装置后加酒精灯点燃或用气球回收
（4）66.7%；7.3%

点评：此类题目主要对炼铁的实验原理、实验现象、操作步骤、尾气处理、装置连接及实验分析与评价等方面进行考查．熟练掌握该实验的反应原理以及实验注意事项是解决此类问题的关键．

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2014年3.15晚会的主题是“让消费更有尊严”，晚会曝光了学生用的涂改液中甲苯（C₇H₈）严重超标．下列有关甲苯的说法正确的是（　　）

暑假，同学们在帮老师整理实验室时，发现一瓶石灰水试剂瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末．为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究：
（1）对白色粉末成分的猜想和成因分析：

白色粉末的成分	形成的原因
可能是CaCO₃	．
可能是	暑假气温较高，溶质的溶解度降低或溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出．

经过反复思考，同学们认为白色粉末还可能是

．
（2）设计实验：
甲同学取少量白色粉末放入烧杯中，加入稀盐酸，有气泡，甲同学得出结论，该白色固体一定是CaCO₃，而乙同学认为甲同学的结论不严密，理由是

．
为了得出较严密的结论，他们进行了如下实验，请完成下列实验报告：

实验步骤	可能观察到的现象	结论
取上述白色粉末溶于水，并取上层清液于试管中，滴加几滴酚酞试液．	．	该白色粉末中既含有氢氧化钙，又含有碳酸钙．
取上述残留的固体于另一试管中滴加稀盐酸．	．	该白色粉末中既含有氢氧化钙，又含有碳酸钙．

（3）交流与反思：
通过上述实验的探究，同学们向实验室提出保存、使用易变质的溶液时的下列建议，合理的是

（选填序号）．
A．禁止使用这种试剂 B．使用前临时配制 C．密封保存
（4）成分含量测定：
丙同学为测定上述白色粉末中碳酸钙的质量，取样品17.4克，放入87克盐酸中，固体全部溶解，恰好完全反应，测得烧杯中溶液总质量为100克．
求：①原混合物中碳酸钙的质量是

②反应后所得溶液中溶质的质量分数是

．计算过程：

下列实验方案中，能达到实验目的是

选项	实验目的	实验方案
A	除去二氧化碳中的少量一氧化碳	通过过量灼热的氧化铜
B	除去氢氧化钠固体中的少量碳酸钠	加入适量稀盐酸，充分反应后，蒸发
C	检验二氧化碳气体	插入燃着的小木条，小木条熄灭是二氧化碳
D	鉴别氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和稀盐酸	各取少量溶液于试管中，分别滴加