Question

某化學興趣小組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、Fe₂O₃二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

 

；③是Cu、Fe₂O₃的混合物
【實驗探究】
同學們?yōu)檫M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，按如圖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(xù)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(shù)據(jù)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）在裝置A中先通CO氣體的作用是

 

．
（2）應該選擇

 

組的實驗數(shù)據(jù)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(fā)生反應的化學方程式

 

；
（4）為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前是否需要先斷開A和B裝置的連接處？

 

（填“需要”或“不需要”），理由是

 

．
【反思評價】
丁同學指出：從環(huán)保角度，上圖裝置有嚴重不足之處．你認為應該如何改進？

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,一氧化碳的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：【提出猜想】
紅色粉末可能的組成是只有Cu；只有Fe₂O₃；也可能是Cu、Fe₂O₃的混合物；
【實驗探究】
根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可以判斷物質的組成；
【交流討論】
（1）一氧化碳和空氣或氧氣混合達到一定程度時，遇明火會發(fā)生表中；
（2）合理選擇實驗數(shù)據(jù)，能夠減小實驗誤差；
（3）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳；
（4）根據(jù)實驗情況可以判斷相關方面的問題；
【反思評價】
一氧化碳有毒，擴散到空氣中會污染環(huán)境．

解答：解：【提出猜想】
紅色粉末可能的組成有：①只有Cu；②只有Fe₂O₃；③是Cu、Fe₂O₃的混合物．
故填：Fe₂O₃．
【交流討論】
（1）在裝置A中先通CO氣體的作用是排凈裝置中的空氣．
故填：排凈裝置中的空氣．
（2）應該選擇Ⅰ組的實驗數(shù)據(jù)計算來確定紅色粉末的組成，因為Ⅱ組的實驗數(shù)據(jù)受空氣中二氧化碳的影響；
如果只有銅，因為銅不能和一氧化碳反應，所以反應后質量應該不變；
如果只有氧化鐵，則反應后減少的質量為：5.0g×

48

160

×100%=1.5g，而實驗中減少的質量為：37.3g-36.1g=1.2g，所以物質中含有氧化鐵和銅．
故填：Ⅰ；③．
（3）A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．
故填：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．
（4）因為一直通入CO氣體，B中溶液不會倒吸到A裝置中，所以不需要先斷開A和B裝置的連接處．
故填：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】
因為一氧化碳逸散到空氣中會污染環(huán)境，所以應該在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉（或用塑料袋收集等），以防一氧化碳污染環(huán)境．
故填：在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉（或用塑料袋收集等）．

點評：實驗現(xiàn)象是物質之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．