某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究.请你参与并回答有关问题.它由Cu、Fe
2O
3、Fe(OH)
3三种固体中的一种或两种组成.
【提出猜想】红色粉末可能的组成有:
①只有Cu ②只有Fe
2O
3③只有Fe(OH)
3④是Fe
2O
3、Fe(OH)
3的混合物
⑤是Cu、Fe
2O
3的混合物 ⑥是Cu、Fe(OH)
3的混合物
【资料获悉】(1)2Fe(OH)
3 Fe
2O
3+3H
2O
(2)白色无水CuSO
4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl
3溶液中发生反应:2FeCl
3+Cu═2FeCl
2+CuCl
2【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别,先分别探究其中是否含有Fe(OH)
3、Cu等,逐步缩小范围,然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成.
(装置内空气中的水蒸气、CO
2忽略不计)
【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,如图进行实验.结果无水CuSO
4没有变蓝,从而排除猜想中的
.(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为
的观点正确(填“乙”或“丙”).
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,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,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
| 反应前 | 反应后 |
Ⅰ 组 | 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g |
Ⅱ 组 | 洗气瓶和所盛溶液 的总质量为180.0g | 洗气瓶和瓶中物质 的总质量为183.1g |
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的作用是
.
(2)应该选择
组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.最终计算结果表明:该红色粉末的组成是猜想中的第
组(填序号).
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式
;实验中观察到A装置中的现象为
.
(4)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?
(填“需要”或“不需要”),理由是
.
【反思评价】戊同学指出:从环保角度,图装置有严重不足之处.你认为应该如何改进?
.
【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H
2代替,并将图28-2中B装置换成盛有碱石灰(生石灰和氢氧化钠固体混合物)的干燥管,来确定该红色粉末的组成,你认为是否可行?
(填“可行”或“不可行”).
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下图是氧化沉淀法生产复印用高档Fe
3O
4粉的工艺流程简图,根据要求回答问题.
(1)铁的另两种常见氧化物的化学式是______、______.
(2)加水溶解过程中,在实验室里通常要使用的玻璃仪器有烧杯和______,操作A的名称是______.
(3 )副产品P是______,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→______→______→d.
a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却结晶 d.晶体加热至完全失去结晶水
(4)通空气时的化学方程式是4Fe(OH)
2+2H
2O+O
2═4Fe(OH)
3,由沉淀M获得Fe
3O
4的过程中发生的反应为Fe(OH)
2+2Fe(OH)
3Fe
3O
4+4H
2O,控制“一定量空气”的目的是______,沉淀M中Fe(OH)
2和Fe(OH)
3的最佳质量比为______.
(相对分子质量:Fe(OH)
2-90,Fe(OH)
3-107)
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