Question

20．某化學興趣小組對一包干燥的紅色粉末組成進行探究，該紅色粉末可能由Cu、Fe₂O₃兩種固體中的一種或兩種組成．
【提出猜想】紅色粉末可能是：①Cu       ②Fe₂O₃   ③Cu和Fe₂O₃
【查閱資料】
（1）白色無水CuSO₄遇水變藍
（2）Cu在FeCl₃溶液中發(fā)生反應：2FeCl₃+Cu2FeCl₂+CuCl₂
【實驗探究】
[甲組同學]：定性檢測該紅色粉末的物質組成
（1）小云取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，充分振蕩后觀察，發(fā)現(xiàn)固體全部溶解，得有色溶液．則猜想①（填序號）一定不成立．
（2）小偉向小云得到的有色溶液中插多余空入一根潔凈的鐵絲，反應充分后，觀察到鐵絲表面有紅色固體出現(xiàn)，得出猜想③（填序號）成立．
[乙組同學]：定量測定該紅色粉末中氧化鐵的質量分數(shù)
實驗步驟：小晨稱取該紅色粉末5.0g裝入硬質玻璃管中，按右圖進行實驗．開始時緩緩通入CO氣體，過一段時間后再高溫加熱使其充分反應．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．反應前后稱量相關物質的總質量（裝置內空氣中的水蒸氣、CO₂忽略不計），其數(shù)據(jù)如表：

		反應前	反應后
Ⅰ組	玻璃管和紅色粉末的總質量	48.3克	47.1克
Ⅱ組	洗氣瓶和瓶中所盛物質的總質量	258.6克	261.9克

【交流討論】
（1）在裝置A中先通CO氣體的目的是排出玻璃管內的空氣，B裝置的作用是吸收反應產(chǎn)生的CO₂．
（2）根據(jù)上述表格中的實驗數(shù)據(jù)計算：紅色粉末中氧化鐵的質量分數(shù)為80%．
（3）從環(huán)保角度看上述裝置有嚴重不足之處．你認為應該如何改進？管口放置點燃的蠟燭或氣囊收集．
【拓展延伸】
對實驗后B裝置洗氣瓶內溶液做進一步探究
實驗步驟：小淵同學取該洗氣瓶內溶液50克，逐滴加入氫氧化鈣溶液至無沉淀析出，共得沉淀5克．試計算：洗氣瓶內的溶液中碳酸鈉的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 由題目給出的信息可知：取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，充分振蕩后觀察，發(fā)現(xiàn)固體全部溶解，得有色溶液；則猜想1一定不成立，因為銅與鹽酸不反應；小偉向小云得到的有色溶液中插入一根潔凈的鐵絲，反應充分后，觀察到鐵絲表面有紅色物質生成，得出猜想③成立；在裝置A中先通CO氣體的目的是：排盡玻璃管內空氣；根據(jù)上述表格中的實驗數(shù)據(jù)計算：氧元素的質量=48.3g-47.1g=1.2g，氧化鐵的質量=1.2g÷$\frac{48}{160}$=4g；紅色粉末中氧化鐵的質量分數(shù)=$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；本裝置的不足之處是：沒有尾氣處理裝置，改進方法是：在B裝置的導管口點燃一氧化碳或扎一個氣球．根據(jù)化學方程式的計算要準確．

解答 解：【甲組同學】：取少量紅色粉末于試管中，滴加足量稀鹽酸，充分振蕩后觀察，發(fā)現(xiàn)固體全部溶解，得有色溶液；則猜想1一定不成立，因為銅與鹽酸不反應；
小偉向小云得到的有色溶液中插入一根潔凈的鐵絲，反應充分后，觀察到鐵絲表面有紅色物質生成，得出猜想③成立；
【交流討論】
（1）在裝置A中先通CO氣體的目的是 排出玻璃管內的空氣，B裝置的作用是 吸收反應產(chǎn)生的CO₂．
（2）根據(jù)上述表格中的實驗數(shù)據(jù)計算：在裝置A中先通CO氣體的目的是：排盡玻璃管內空氣；根據(jù)上述表格中的實驗數(shù)據(jù)計算：氧元素的質量=48.3g-47.1g=1.2g，氧化鐵的質量=1.2g÷$\frac{48}{160}$=4g；紅色粉末中氧化鐵的質量分數(shù)=$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；
（3）從環(huán)保角度看上述裝置有嚴重不足之處．本裝置的不足之處是：沒有尾氣處理裝置，改進方法是：在B裝置的導管口點燃一氧化碳或扎一個氣球；
【拓展延伸】根據(jù)質量守恒定律，設該洗氣瓶內溶液中碳酸鈉的質量為x，
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓
106                     100
x                       5g
則$\frac{106}{100}=\frac{x}{5g}$，解得x=5.3g；
故答案為：
【實驗探究】（1）①；（2）③
【交流討論】（1）排出玻璃管內的空氣；吸收反應產(chǎn)生的CO₂；                
（2）80%；（3）管口放置點燃的蠟燭或氣囊收集；               
【拓展延伸】5.3g

點評 實驗探究題是近幾年中考的重點內容之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過查閱資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究，有關的計算要準確．同學們要具體分析，綜合掌握，本考點主要出現(xiàn)在實驗題中．