某化学兴趣小组对一包干燥的红*粉末组成进行探究。请你参与并回答问题:(教师提醒)它由Cu、Fe2O3两种固体中...
问题详情:
某化学兴趣小组对一包干燥的红*粉末组成进行探究。请你参与并回答问题:
(教师提醒)它由Cu、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成
(提出猜想)红*粉末可能的组成:
猜想① 只有Cu; 猜想② ___________;
猜想③ 是Cu、Fe2O3的混合物
(实验探究)
同学们为确定红*粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,如图在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后,停止加热,继续通CO气体直至玻璃管冷却。
⑴在装置A中先通CO气体的目的是__________________________,A装置中发生反应的化学方程式为__________________________。
⑵小林同学认为为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前应先断开A和B的连接,小丽认为不需要,理由是_________________________________。
⑶实验后小组内有同学指出上图装置存在一个缺陷是______________________。
⑷小明同学取少量完全反应后的剩余固体于试管中,加入足量的稀硫*,观察到有气泡产生,同时试管底部有红*固体。得出的结论是猜想__________成立。
(反思评价)小丁同学通过称量反应前后相关装置和物质的总质量,分析下表中的数据,也能*猜想。
反应前 | 反应后 |
玻璃管和红*粉末的总质量为37.3g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g |
请通过计算*哪一个猜想成立?(写出计算过程)___________
【回答】
只有Fe2O3 排尽装置内的空气,防止发生* 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 实验过程中不断通入一氧化碳 没有对尾气处理 ③ 氧元素质量1.2克;氧化铁的质量为4克,小于5克。故猜想③成立
【详解】
(提出猜想)单独的氧化铁也是红*固体。
(交流讨论)
(1)探究要考虑到CO具有可燃*,与玻璃管中的空气混合受热会发生*,因此,应先通CO排尽玻璃管中的空气,然后再加热;根据一氧化碳在高温的条件下还原氧化铁解答;
(2)根据一氧化碳一直向里通入,不会产生倒吸现象解答;
(3)根据一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,因此要进行尾气处理解答;
(4)根据实验现象分析解答;
(反思评价)计算出固体的氧化铁质量,与混合物质量对比即可确定成分。
(提出猜想)由于铜、氧化铁均是红*固体,所以红*粉末可能的组成有:①只有Cu;②只有 Fe2O3;③是Cu、Fe2O3的混合物;
(实验探究)
(1)根据CO具有可燃*,与玻璃管中的空气混合受热会发生*,因此,应先通CO排尽玻璃管中的空气,然后再加热。所以在装置A中先通CO气体的作用是排尽装置内的空气,防止发生*;A装置中发生反应的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;
(2)因为在实验过程中不断通入一氧化碳直至冷却,B中溶液不会倒吸到A装置中;
(3)此反应应考虑到CO有毒,排放到空气中会污染大气,显然,该装置没有对尾气进行处理;
(4)观察到有气泡产生,说明有活泼金属,该活泼金属只可能是铁,即硫*除去铁锈之后剩余的铁,试管底部有红*固体,此红*固体不与硫*反应,说明是铜,故猜想③成立;
(反思评价)反应前后玻璃管内物质的质量差为氧化铁中减少的氧元素的质量=37.3g-36.1g=1.2g。氧化铁的质量=1.2g÷=4g。粉末共有5g,氧化铁4g,所以含有铜粉,故猜想③成立。
知识点:化学式与化合价
题型:科学探究题