Question

17．某化學(xué)興趣小組有一次活動(dòng)的內(nèi)容是：對(duì)一包干燥的紅色粉末組成進(jìn)行探究．請(qǐng)你參與并回答有關(guān)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）₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe₂O₃+3H₂O     
（2）白色無水CuSO₄遇水變藍(lán)
（3）Cu在FeCl₃溶液中發(fā)生反應(yīng)：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂
【實(shí)驗(yàn)探究】
（1）甲同學(xué)取適量紅色粉末裝入試管中，按圖1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．結(jié)果無水CuSO₄沒有變藍(lán)，從而排除猜想中的③④⑥．（填猜想中的序號(hào)）

（2）在甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上，乙同學(xué)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(fā)現(xiàn)固體全部溶解，溶液變色．乙同學(xué)認(rèn)為可以排除猜想中的①和⑤，而丙同學(xué)認(rèn)為只能排除猜想①，你認(rèn)為丙的觀點(diǎn)正確（填“乙”或“丙”）．
（3）丁同學(xué)為進(jìn)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，按圖33-2在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．開始時(shí)緩緩?fù)ㄈ隒O氣體，過一段時(shí)間后再加熱使其充分反應(yīng)．待反應(yīng)完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．反應(yīng)前后稱量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量，其數(shù)據(jù)如下表：

	反應(yīng)前	反應(yīng)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應(yīng)該選擇Ⅰ組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算來確定紅色粉末的組成．
②為了防止溶液倒吸，本實(shí)驗(yàn)停止加熱前是否需要先斷開A和B的連接處？不需要（填“需要”或“不需要”）．
【反思評(píng)價(jià)】戊同學(xué)指出：從環(huán)保角度，圖2裝置有嚴(yán)重不足之處．有同學(xué)提出丁同學(xué)上述實(shí)驗(yàn)中的CO還可以用H₂代替，并將圖33-2中B裝置換成什么裝置？盛有堿石灰的干燥管．

Answer 1

分析 根據(jù)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(jìn)行確定，銅不與鹽酸反應(yīng)卻能與氯化鐵反應(yīng)，一氧化碳是可燃性氣體，不純遇熱可能會(huì)發(fā)生爆炸現(xiàn)象，此氣體有毒，實(shí)驗(yàn)中必須進(jìn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行分析．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)探究】（1）根據(jù)資料 2Fe（OH）₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₂O₃+3H₂O，白色無水CuSO₄遇水變藍(lán)；加熱紅色粉末，結(jié)果無水CuSO₄沒有變藍(lán)，從而排除猜想中的含有Fe（OH）₃的選項(xiàng)中③④⑥；
（2）根據(jù)資料：Cu在FeCl₃溶液中發(fā)生反應(yīng)：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，所以說丙同學(xué)的觀點(diǎn)正確；
【交流討論】
①第Ⅱ組數(shù)據(jù)，不能證明二氧化碳完全反應(yīng)；應(yīng)該選擇Ⅰ組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算來確定紅色粉末的組成；
②因?yàn)樵诜磻?yīng)中一直通入CO氣體直至冷卻，B中溶液不會(huì)倒吸到A裝置中，故答案為：不需要，因?yàn)橐恢蓖ㄈ隒O氣體，B中溶液不會(huì)倒吸到A裝置中；
【反思評(píng)價(jià)】CO還可以用H₂代替，可以將B裝置換成盛有堿石灰（生石灰和氫氧化鈉固體混合物）的干燥管．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)探究】（1）③④⑥；
（2）丙；                    
【交流討論】①Ⅰ；
②不需要；
【反思評(píng)價(jià)】盛有堿石灰的干燥管（或盛有濃硫酸的干燥管）．

點(diǎn)評(píng) 此類題目主要對(duì)煉鐵的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、操作步驟、尾氣處理、裝置連接及實(shí)驗(yàn)分析與評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行考查．熟練掌握該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是解決此類問題的關(guān)鍵．