Question

【題目】在實(shí)驗(yàn)探究課上，化學(xué)老師給了同學(xué)們一包紅色粉末，該粉末是由Cu 、Fe2O3 、Fe(OH)3三種固體中的一種或兩種組成，其中一個小組同學(xué)提出如下猜想并進(jìn)行探究：

（提出猜想）紅色粉末可能的組成有：

只有Fe2O3

②是Cu 、Fe2O3的混合物

③是Fe2O3 、Fe(OH)3的混合物

（查閱資料）（1）2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O

（2）無水CuSO4白色固體遇水變藍(lán)

（3）Cu在FeCl3溶液中發(fā)生的反應(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11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 （填猜想中的序號）。

(2)乙同學(xué)為進(jìn)一步確定紅色粉末的組成，按圖12稱取少量紅色粉末放入硬質(zhì)玻璃管中，通入CO片刻,然后加熱至完全反應(yīng),停止加熱,繼續(xù)通入CO冷卻至室溫。

（反思評價）

(1)實(shí)驗(yàn)時通入CO片刻后再加熱的原因是 。

(2)實(shí)驗(yàn)過程中，A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

(3)從環(huán)保角度看，圖12裝置存在的不足之處是： 。

(4)如果觀察到A裝置中紅色粉末部分變黑，則猜想 正確（填序號）。

（拓展延伸）丙同學(xué)認(rèn)為：在甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上，還可以這樣探究猜想①和②。取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，振蕩后發(fā)現(xiàn)固體全部溶解，溶液變色，即可以排除猜想中的②。你認(rèn)為丙同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確？ （填“正確”或“不正確”），理由是

Answer 1

【答案】【實(shí)驗(yàn)探究】（1）③

【反思與評價】（1）防止玻璃管中的CO與空氣混合受熱發(fā)生爆炸（或其他合理答案均得分） （2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2 （3）沒有進(jìn)行尾氣的處理 （4）②

【拓展延伸】不正確、Fe2O3與鹽酸反應(yīng)得到FeCl3溶液，Cu又與生成的FeCl3反應(yīng)得到FeCl2和CuCl2溶液（或Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu = 2FeCl2+CuCl2）

【解析】

本題是一道綜合性探究題，利用物質(zhì)的性質(zhì)不同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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Fe（OH）3、Fe2O3、Cu等，逐步縮小范圍，然后再選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒ㄍㄟ^實(shí)驗(yàn)探究確定其組成．

根據(jù)【資料獲悉】中的（1）（2）（3）和探究（1）可排除猜想中的③．

【反思評價】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(yīng)先通CO排盡玻璃管中的空氣，然后再加熱．應(yīng)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(jìn)行處理．在探究的同時也出現(xiàn)了與上述高考題中相同的防倒吸及尾氣處理等考點(diǎn)．同時考查了一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，對氫氣的還原性也進(jìn)行了衍生．

解答：解：【實(shí)驗(yàn)探究】

（1）根據(jù)資料 2Fe（OH）3Fe2O3+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)③；

【交流討論】

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(yīng)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）；故答為：

（1）實(shí)驗(yàn)時通入CO片刻后再加熱的原因是：防止玻璃管中的CO與空氣混合受熱發(fā)生爆炸．

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2．

（3）從環(huán)保角度看，圖12裝置存在的不足之處是：沒有進(jìn)行尾氣的處理．

（4）如果觀察到A裝置中紅色粉末部分變黑，則猜想：②正確．

【拓展延伸】丙同學(xué)認(rèn)為：在甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上，還可以這樣探究猜想①和②．取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，振蕩后發(fā)現(xiàn)固體全部溶解，溶液變色，即可以排除猜想中的②．則丙同學(xué)的觀點(diǎn)不正確，理由是：Fe2O3與鹽酸反應(yīng)得到FeCl3溶液，Cu又與生成的FeCl3反應(yīng)得到FeCl2和CuCl2溶液（或Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2）．

故答為：【實(shí)驗(yàn)探究】（1）③

【反思與評價】（1）防止玻璃管中的CO與空氣混合受熱發(fā)生爆炸（或其他合理答案均得分）

（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2

（3）沒有進(jìn)行尾氣的處理

（4）②

【拓展延伸】不正確、Fe2O3與鹽酸反應(yīng)得到FeCl3溶液，Cu又與生成的FeCl3反應(yīng)得到FeCl2和CuCl2溶液（或Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2）