Question

【題目】實驗課上，老師給了同學(xué)們一包紅色粉末，該粉末可能是銅粉和氧化鐵（Fe2O3）粉末中的一種或兩種，為確定該粉末的成分，同學(xué)們進行了如下探究，請你參與其中并回答問題。

（己知氧化鐵不溶于水，可溶于稀鹽酸，生成氯化鐵和水，溶液呈黃色）

（提出猜想）甲組：銅粉； 乙組：銅粉和氧化鐵粉末；丙組：_____。

（設(shè)計實驗）方案1：取少量紅色粉末放入試管中，滴加足量的_____并振蕩，若甲組猜想正確，則實驗現(xiàn)象為_____。

方案2：取8g紅色粉末放入硬質(zhì)玻璃管中，先通入CO，然后用酒精噴燈加熱一段時間（實驗裝置如圖所

示），停止加熱并繼續(xù)通入CO至裝置冷卻。

若乙組或丙組猜想正確，則試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

實驗時要先通CO再加熱的原因是_____。實驗結(jié)束是否需要將導(dǎo)管從澄清石灰水中取出，說明原因_____。

按方案2進行實驗，當(dāng)觀察到硬質(zhì)玻璃管中_____，則乙組猜想正確；等裝置完全冷卻到室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管內(nèi)剩余固體質(zhì)量為mg，則m的取值范圍是_____。

（實驗反思）如圖虛線框內(nèi)的裝置是用于吸收CO2，并收集CO：請從如圖（廣口瓶內(nèi)均為氫氧化鈉溶液）中選擇最合適的裝置_____（填序號）。

Answer 1

【答案】氧化鐵粉末 稀鹽酸 若甲組猜想正確，所以實驗現(xiàn)象為固體不溶解 防止一氧化碳和空氣混合加熱時發(fā)生爆炸 需要，防止澄清石灰水倒流，炸裂瓶底 有部分黑色固體出現(xiàn) 5.6≤m＜8 C

【解析】

根據(jù)稀鹽酸不能和銅反應(yīng)，能和氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水；高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；一氧化碳具有可燃性，與空氣或氧氣混合達到一定程度時遇明火或加熱時會發(fā)生爆炸等知識進行分析。

[提出猜想]紅色粉末，該粉末可能是銅粉和氧化鐵（Fe2O3）粉末中的一種或兩種，所以甲組：銅粉；乙組：銅粉、氧化鐵粉末，丙組：氧化鐵粉末；

[設(shè)計實驗]方案1：取少量紅色粉末放入試管中，滴加足量的稀鹽酸振蕩，若甲組猜想正確，所以實驗現(xiàn)象為固體不溶解；

方案2：若乙組或丙組猜想正確，則硬質(zhì)玻璃管內(nèi)，氧化鐵和一氧化碳在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式是：；

實驗時要先通CO再加熱的目的是：防止一氧化碳和空氣混合加熱時發(fā)生爆炸；實驗結(jié)束需要將導(dǎo)管從澄清石灰水中取出，原因是：防止澄清石灰水倒流，炸裂瓶底；

[數(shù)據(jù)處理]一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，按方案2進行實驗，當(dāng)觀察到硬質(zhì)玻璃管中有部分黑色固體出現(xiàn)，則乙組猜想正確；

設(shè)完全反應(yīng)后生成鐵的質(zhì)量為x，

x＝5.6g，

等裝置完全冷卻到室溫，稱量硬質(zhì)玻璃管內(nèi)剩余固體質(zhì)量為mg，若乙組猜想正確，完全反應(yīng)時剩余固體質(zhì)量最小，沒有反應(yīng)時剩余固體質(zhì)量最大，由于用酒精噴燈加熱了一段時間，因此氧化鐵部分或全部反應(yīng)，則m的取值范圍是5.6≤m＜8；

[實驗反思]圖1虛線框內(nèi)的裝置是用于吸收CO2，并收集CO，從圖2中選擇的最合適裝置是C。