Question

（2010?新區二模）某化學興趣小組有一次活動的內容是：對一包干燥的紅色粉末組成進行探究．請你參與并回答有關問題．
教師提醒：它由Cu、Fe₂O₃、Fe（OH）₃三種固體中的一種或兩種組成．
提出猜想：紅色粉末可能的組成有：
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
資料獲悉：（1）2Fe（OH）₃Fe₂O₃+3H₂O    
（2）白色無水CuSO₄遇水變藍
（3）Cu在FeCl₃溶液中發生反應：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
探究思路：利用物質的性質設計實驗加以甄別，先分別探究其中是否含有Fe（OH）₃、Cu等，逐步縮小范圍，然后再選擇適當的
試劑和方法，通過實驗來探究其組成．（裝置內空氣中的水蒸氣、CO₂忽略不計）
實驗探究：
（1）甲同學取適量紅色粉末裝入試管中，按圖1進行實驗．結果無水CuSO₄沒有變藍，從而排除猜想中的______（填猜想中的序號）．
（2）在甲同學實驗結論的基礎上，乙同學另取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，振蕩后觀察，發現固體全部溶解，溶液變色．乙同學認為可以排除猜想中的①和⑤，而丙同學認為只能排除猜想①，你認為______的觀點正確（填“乙”或“丙”）．
（3）丁同學為進一步確定紅色粉末的組成，稱取該粉末5.0g裝入硬質玻璃管中，按圖2在通風櫥中進行實驗．開始時緩緩通入CO氣體，過一段時間后再加熱使其充分反應．待反應完全后，停止加熱，仍繼續通CO氣體直至玻璃管冷卻．反應前后稱量相關裝置和物質的總質量，其數據如下表：

	反應前	反應后
Ⅰ 組	玻璃管和紅色粉末的總質量為37.3g	玻璃管和固體物質的總質量為36.1g
Ⅱ 組	洗氣瓶和所盛溶液 的總質量為180.0g	洗氣瓶和瓶中物質 的總質量為183.1g

交流討論：
（1）裝置A中先通CO氣體的作用是______．
（2）應該選擇______組的實驗數據計算來確定紅色粉末的組成．最終計算結果表明：該紅色粉末的組成是猜想中的第______組（填序號）．
（3）寫出A裝置中發生反應的化學方程式______ 2Fe+3CO₂

Answer 1

【答案】分析：氫氧化鐵受熱能分解生成水，可以通過無水硫酸銅粉末顏色的變化進行確定，銅不與鹽酸反應卻能與氯化鐵反應，一氧化碳是可燃性氣體，不純遇熱可能會發生爆炸現象，此氣體有毒，實驗中必須進行尾氣處理，能還原氧化鐵生成黑色的鐵粉和二氧化碳，定量研究混合物的組成必須保證實驗數據的準確性．
解答：解：
實驗探究：（1）無水CuSO₄沒有變藍，說明沒有水生成，而氫氧化鐵能分解生成水，所以不可能含有氫氧化鐵，所以本題答案為：③④⑥；
（2）取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，振蕩后觀察，發現固體全部溶解，溶液變色，而銅不能與鹽酸反應，氧化鐵能與鹽酸反應生成氯化鐵，生成的氯化鐵能與銅反應生成氯化亞鐵和氯化銅，所以不能只含有銅，丙的觀點正確，所以本題答案為：丙；       
交流討論：（1）一氧化碳屬于可燃性氣體，不純遇熱可能發生爆炸，所以本題答案為：排凈裝置中的空氣；
（2）Ⅱ組實驗使用的是石灰水吸收二氧化碳，吸收的不夠完全使實驗數據不準確，應該使用Ⅰ組數據進行確定，
設粉末中氧化鐵的質量為x
3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂    固體△m
    160        112          48
     x                     1.2g
=
    x=4g
粉末共有5g，氧化鐵4g，所以含有銅粉，所以本題答案為：Ⅰ，⑤；
（3）氧化鐵能與一氧化碳反應生成黑色的鐵粉，而銅不與一氧化碳反應，所以本題答案為：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂，部分紅色粉末變黑；
（4）實驗結束后，需要繼續通入一氧化碳直到玻璃管冷卻，不會出現倒吸現象，所以本題答案為：不需要，因為一直通入CO氣體，B中溶液不會倒吸到A裝置中；
反思評價：一氧化碳有毒，需要進行尾氣處理，所以本題答案為：在B裝置后放一燃著的酒精燈；
拓展延伸：氫氣具有還原性，能代替一氧化碳來還原氧化鐵，生成的水能被堿石灰充分吸收，所以本題答案為：可行．
點評：本題考查了混合粉末組成的測定，完成此題，可以依據題干提供的信息結合已有的知識進行．