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
【資料獲悉】Cu在FeCl3溶液中發(fā)生反應:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
【實驗探究】
(1)甲同學取少量紅色粉末于試管中,滴加足量稀鹽酸,振蕩后觀察,發(fā)現(xiàn)固體全部溶解.甲同學認為可以排除猜想中的①和③,而乙同學認為只能排除猜想①,你認為
 
的觀點正確(填“甲”或“乙”).
精英家教網(wǎng)(2)丙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(zhì)玻璃管中,按右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(zhì)的總質(zhì)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(zhì)量為37.3g 玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.1g
Ⅱ組 洗氣瓶和所盛溶液的總質(zhì)量為180.0g 洗氣瓶和瓶中物質(zhì)的總質(zhì)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
 
;實驗中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為
 

(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?
 
分析:本題是一道綜合性探究題,利用物質(zhì)的性質(zhì)不同設計實驗加以甄別,來探究紅色粉末的組成,先分別探究其中是否含有
Fe2O3、Cu等,逐步縮小范圍,然后再選擇適當?shù)脑噭┖头椒ㄍㄟ^實驗探究確定其組成.
【提出猜想】單獨的氧化鐵也是紅色固體.
(1)根據(jù)【資料獲悉】和探究(1)可排除猜想中的①,故紅色粉末可能是Fe2O3  或Cu、Fe2O3的混合物.
(2)探究(3)利用了一氧化碳的還原性和定量實驗來確定是否有銅.
【交流討論】
(1)探究要考慮到CO具有可燃性,與玻璃管中的空氣混合受熱會發(fā)生爆炸,因此,應先通CO排盡玻璃管中的空氣,然后再加熱.
(2)利用I組數(shù)據(jù)計算出固體的氧化鐵質(zhì)量,與混合物質(zhì)量對比即可確定成分;
(3)氧化鐵被還原出的鐵粉呈黑色.
(4)一氧化碳一直向里通入,不會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象.
【反思評價】由于一氧化碳有毒,排放到空氣中會污染空氣,因此要進行尾氣處理.
解答:解:【提出猜想】由于氧化銅氧化鐵均是紅色固體,所以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
故答案為:Fe2O3
(2)根據(jù)資料:Cu在FeCl3溶液中發(fā)生反應:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ;取紅色粉末于試管中,滴加足量稀鹽酸,振蕩后觀察,發(fā)現(xiàn)固體全部溶解,溶液變色,可推斷排除猜想中的①,故紅色粉末可能是Fe2O3  或Cu、Fe2O3的混合物;
所以說乙同學的觀點正確;
故答案為:乙
【交流討論】
(1)根據(jù)CO具有可燃性,與玻璃管中的空氣混合受熱會發(fā)生爆炸,因此,應先通CO排盡玻璃管中的空氣,然后再加熱.所以在裝置A中先通CO氣體的作用是:排凈裝置中的空氣(或防止CO和裝置中的空氣混合受熱發(fā)生爆炸);
故答案為:排凈裝置中的空氣(或防止CO和裝置中的空氣混合受熱發(fā)生爆炸);
(2)第Ⅱ組數(shù)據(jù),不能證明二氧化碳完全反應(石灰水少量);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.
設粉末中氧化鐵的質(zhì)量為x
3CO+Fe2O3
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2 固體△m
160            112      48
x                      1.2g
160
x
=
48
1.2g
,x=4g
粉末共有5g,氧化鐵4g,所以含有銅粉;
故答案為: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;紅色粉末是Cu、Fe2O3的混合物,因此實驗中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為:部分紅色粉末變黑;
故答案為:3CO+Fe2O3
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2;部分紅色粉末變黑;
(4)因為在反應中一直通入CO氣體直至冷卻,B中溶液不會倒吸到A裝置中.
故答案為: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】
此反應應考慮到CO有毒,排放到空氣中會污染大氣,顯然,該裝置沒有對尾氣進行處理;所以圖裝置有嚴重不足之處.改進方法為:在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉(或用塑料袋等收集);
故答案為:在B裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉(或用塑料袋等收集);
點評:此類題目主要對煉鐵的實驗原理、實驗現(xiàn)象、操作步驟、尾氣處理、裝置連接及實驗分析與評價等方面進行考查.熟練掌握該實驗的反應原理以及實驗注意事項是解決此類問題的關鍵.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2013?雙灤區(qū)模擬)某化學興趣小組對一包干燥的白色粉末組成進行探究.請你參與并回答有關問題:
【教師提醒】它由碳酸鈣、碳酸鈉、氫氧化鈉三種固體中的一種或兩種組成.
【提出猜想】白色粉末可能的組成有:①只有碳酸鈣;②只有碳酸鈉;③只有氫氧化鈉;④是碳酸鈉、碳酸鈣的混合物;⑤是碳酸鈣、氫氧化鈉的混合物;⑥是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物.
【探究思路】利用物質(zhì)的性質(zhì)不同設計實驗加以甄別,先分別探究其中是否含有碳酸鈣,逐步縮小范圍,然后再選擇適當?shù)脑噭┖头椒ㄍㄟ^實驗探究其組成.
【查閱資料】
1、碳酸鈉俗稱純堿,溶液呈堿性.  2.CaCl2、Ca(NO32、BaCl2等溶液呈中性.
【實驗探究】
(1)甲同學取適量白色粉末裝入試管中,然后加入足量的水,振蕩.結果白色粉末全部溶解,從而排除猜想中的
①④⑤
①④⑤
(填猜想中的序號).
(2)在甲同學實驗結論的基礎上,乙同學另取少量白色粉末于試管中,加入足量的水溶解后再滴加2~3滴酚酞試液,振蕩后觀察,溶液變成紅色.乙同學認為只有猜想③正確,可是丙同學卻不是這樣認為,他的理由是
碳酸鈉溶液也呈堿性
碳酸鈉溶液也呈堿性

(3)丁同學進一步確定白色粉末的組成,在甲同學所得的溶液中加入足量的稀鹽酸,結果有氣泡產(chǎn)生,于是丁同學認為可以排除猜想③,試寫出產(chǎn)生氣體的反應的化學方程式:
Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2
Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2

【交流討論】
通過上述實驗探究,小組內(nèi)展開了激烈的討論,有的同學認為猜想②正確,有的同學認為猜想⑥正確,各執(zhí)一詞.于是小明同學想出一種方法:在甲同學所得的溶液中先加入過量的
氯化鋇
氯化鋇
溶液,然后再滴入
酚酞試液
酚酞試液
,根據(jù)看到的
先看到有白色沉淀生成,后看到上層清液變紅
先看到有白色沉淀生成,后看到上層清液變紅
的現(xiàn)象,從而得出猜想⑥是正確的.
【反思評價】
戊同學指出:實驗是學習化學的重要的手段,但要注意實驗的嚴謹性,如果小明同學加入的試劑的先后順序顛倒一下,你認為
不能
不能
(填“能”或“不能”)準確驗證猜想⑥正確.

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科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

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、Fe203二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Fe203;③是Cu、Fe203
混合物
資料獲悉:Cu在FeCl3溶液中發(fā)生反應:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
實驗探究
(1)甲同學取少量紅色粉末于試管中,滴加足量稀鹽酸,振蕩后觀察,發(fā)現(xiàn)固體全部溶解.甲同學認為可以排除猜想中的①和③,而乙同學認為只能排除猜想①,你認為
的觀點正確(填“甲”或“乙”).
(2)丙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(zhì)玻璃管中,按如圖在通風櫥中進行實驗.開始時緩緩通入C0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C0氣體直至玻璃管冷卻.反應前后稱量相關裝置和物質(zhì)的總質(zhì)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(zhì)量為37.3g 玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.1g
Ⅱ組 洗氣瓶和所盛溶液的總質(zhì)量為180.0g 冼氣瓶和瓶中物質(zhì)的總質(zhì)量為183.1g
交流討論
①在裝置A中先通C0氣體的作用是
趕出玻璃管中的空氣
趕出玻璃管中的空氣

②應該選擇
組的實驗數(shù)據(jù)計冀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
Fe2O3+3CO
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2
;實驗中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為
固體中有部分由紅色變黑色
固體中有部分由紅色變黑色

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?
B裝置的導管口放一燃燒著的酒精燈
B裝置的導管口放一燃燒著的酒精燈

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科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2013?嘉祥縣一模)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
Fe2O3
Fe2O3
;(3)是Cu、Fe2O3的混合物.
[資料獲悉]氧化鐵在鹽酸中發(fā)生的反應:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;銅與鹽酸不反應;Cu在FeCl3溶液中發(fā)生反應:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
[實驗探究]
㈠甲同學取少量紅色粉末于試管中,滴加足量稀鹽酸,振蕩后觀察,發(fā)現(xiàn)固體全部溶解.甲同學認為可以排除猜想中的(1)和(3),而乙同學認為只能排除猜想(1),你認為
的觀點正確(填“甲”或“乙”).
㈡丙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(zhì)玻璃管中,按右下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(zhì)的總質(zhì)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(zhì)量為37.3g 玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.1g
Ⅱ組 洗氣瓶和所盛溶液的總質(zhì)量為180.0g 洗氣瓶和瓶中物質(zhì)的總質(zhì)量為183.1g
[交流討論]
㈠在裝置A中先通CO氣體的作用是
排盡裝置中空氣,防止發(fā)生爆炸
排盡裝置中空氣,防止發(fā)生爆炸

㈡應該選擇
I
I
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
(3)
(3)
組(填序號).
㈢寫出A裝置中發(fā)生反應的化學方程式
Fe2O3+3CO
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2
;實驗中觀察到A裝置中的現(xiàn)象為
紅棕色粉未變黑色
紅棕色粉未變黑色

㈣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的連接處?
不需要
不需要
(填“需要”或“不需要”),理由是
因為停止加熱仍繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻
因為停止加熱仍繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻

[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?
應在B裝置后加酒精燈點燃或用氣球回收
應在B裝置后加酒精燈點燃或用氣球回收

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科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

紅棗中含有豐富的VC和糖類,常食能增強人體的免疫力,有補血養(yǎng)氣安神等良好功效,紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑,品名為“504雙吸劑”,其標簽如圖所示.
某化學興趣小組對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品產(chǎn)生濃厚的興趣,設計實驗進行探究.
[提出問題]久置固體的成分是什么?
[查閱資料]鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應生成氯化亞鐵.
[作出猜想]久置固體中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3
[實驗探究]
甲同學的方案:
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論
取少量固體于試管中,滴加足量的
稀鹽酸
稀鹽酸
固體逐漸消失,有大量無色氣體產(chǎn)生,得到淺綠色溶液. 固體中一定含有
Fe
Fe

一定不含F(xiàn)e2O3
乙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含F(xiàn)e2O3的結論,理由是
氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵,鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵,溶液也是淺綠色
氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵,鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵,溶液也是淺綠色
,他設計如下實驗方案繼續(xù)驗證.

(1)②中固體溶解時放出大量熱,由此可以判斷固體中一定含有
CaO
CaO

(2)③中反應的化學方程式是
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

乙同學對濾渣B又進行探究.
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結論
取少量固體于試管中,滴加足量的稀鹽酸,并將氣體通入澄清石灰水  固體逐漸消失
有氣泡冒出,溶液變?yōu)辄S色
有氣泡冒出,溶液變?yōu)辄S色
、
澄清石灰水變渾濁
澄清石灰水變渾濁
固體中一定含有CaCO3
和Fe2O3
[反思與評價]
甲、乙兩同學經(jīng)過討論后,完善實驗方案最終確定該久置固體的成分是Fe、Fe2O3、CaO、CaCO3

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同步練習冊答案