某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究。请你参与并回答有关问题。
【教师提醒】它由Cu 、Fe2O3 、Fe(OH)3三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只有 Fe(OH)3 ④是Fe2O3 、Fe(OH)3的混合物
⑤是Cu 、Fe2O3的混合物 ⑥是Cu 、Fe(OH)3的混合物
【资料获悉】(1)2Fe(OH)3
Fe2O3 +3H2O
(2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu
2FeCl2+CuCl2
【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别,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其组成。
(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图28-1进行实验。结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的 。(填猜想中的序号)
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(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另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,溶液变色。乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为 的观点正确(填“乙”或“丙”)。
(3)丁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,按图28-2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)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 。
(4)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? (填“需要”或“不需要”),理由是 。
【反思评价】 戊同学指出:从环保角度,图28-2装置有严重不足之处。你认为应该如何改进? 。
【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行? (填“可行”或“不可行”)。
A~J均为初中化学中的常见物质,已知A、B的组成元素相同,B是最常用的溶剂;常温下C、E均为无刺激性气味的气体,且C为单质;A、B、D、E、J均为氧化物,J是常用的干燥剂;F、G是粗盐中含有较多的可溶性杂质,它们的阳离子是硬水中含有较多的金属离子;H、I均为白色难溶于水的盐,其中H能溶于酸,而I却不溶于酸。A~J之间
的转化关系如图所示(其中“ ”代表物质之间的转化关系,部分反应物、生成物和反应条件已略去)。
(1)写出下列物质的化学式:B ;D ;I ;J 。
(2)写出下列转化的化学反应方程式:A
C ; H
G ;
判断:H
G的反应属于基本反应类型中的 反应。
NaNO2(亚硝酸钠)、NaCl和物质M (不含结晶水)的溶解度曲线如图24-1所示,请根据图像和有关信息回答下列问题:
(1)t2 ℃时,NaNO2、NaCl和M的溶解度由大到小的顺序是 。
(2)如图24-2所示,当往试管中加入5mL稀盐酸时,试管内立刻产生大量气泡,同时放热使烧杯中饱和溶液变浑浊(不考虑水分蒸发)。请判断:该饱和溶液中的溶质是NaNO2、NaCl和M中的 。
(3)分别将NaNO2、NaCl和M的饱和溶液从t2℃降温到t1℃时,三种溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是 。
(4)NaNO2有毒,其外观和咸味与食盐很相似,因此要防止因误食NaNO2而发生中毒事故。为了区别NaNO2、NaCl固体,某化学兴趣小组同学查阅资料获得如下信息: NaNO2的水溶液呈碱性,NaCl的水溶液呈中性;NaNO2熔点为271 ℃,NaCl熔点为801 ℃。
① 小明同学设计的鉴别实验方案如下:
20℃时分别取NaNO2、NaCl各5.0g于两只小烧杯中,分别加入10mL水(水的密度近似看作1g/cm3),用玻璃棒充分搅拌后观察。你认为此方案是否可行 (填“可行”或“不可行”)。
② 该小组其他同学又设计出与小明不同的实验方案,并获得成功。你认为该方案可能是 (只填写一种方案并简单叙述)。
除去下列物质中混有的杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是
| 物质 | 杂质 | 除杂质应选用的试剂和操作方法 | |
| A | CO2 | CO | 通入O2 点燃 |
| B | NaOH固体 | Na2CO3固体 | 加入过量盐酸,蒸发 |
| C | KNO3溶液 | KOH溶液 | 加入适量的CuSO4溶液,过滤 |
| D | Cu(NO3)2溶液 | AgNO3溶液 | 加入过量的铜粉,过滤 |