4.
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。
【教师提醒】\(\rm{:}\)它由\(\rm{Cu}\)、\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)、\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)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: \(\rm{①}\)只有\(\rm{Cu}\);\(\rm{②}\)只有\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\);\(\rm{③}\)只有\(\rm{Fe(OH)_{3}}\);\(\rm{④}\)是\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)、\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)的混合物;\(\rm{⑤}\)是\(\rm{Cu}\)、\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)的混合物;\(\rm{⑥}\)是\(\rm{Cu}\)、\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)的混合物。
【资料获悉】\(\rm{:}\)
\(\rm{(1)}\)氢氧化铁受热分解为氧化铁和水。
\(\rm{(2)}\)白色无水硫酸铜遇水变蓝。
\(\rm{(3)}\) 氧化铁可以和稀盐酸反应生成氯化铁和水。
\(\rm{(4)}\)铜在黄色氯化铁溶液中可以发生反应生成氯化亚铁和氯化铜。
【探究思路】\(\rm{:}\)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\(\rm{Fe(OH)_{3}}\), \(\rm{Cu}\)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。 \(\rm{(}\)装置内空气中的水蒸气、二氧化碳忽略不计\(\rm{)}\)
【实验探究】\(\rm{:}\)
\(\rm{(1)}\)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按图\(\rm{1}\)进行实验。结果无水硫酸铜没有变蓝,从而排除猜想中的_________。\(\rm{(}\)填猜想中的序号\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)}\)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\(\rm{①}\)和\(\rm{⑤}\),而丙同学认为只能排除猜想\(\rm{①}\),你认为____ _____的观点正确\(\rm{(}\)填\(\rm{"}\)乙\(\rm{"}\)或\(\rm{"}\)丙\(\rm{")}\)。
\(\rm{(3)}\)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取\(\rm{5.0g}\)该粉末装入硬质玻璃管中,按图\(\rm{2}\)在通风橱中进行实验\(\rm{.}\)开始时缓缓通入\(\rm{CO}\)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\(\rm{CO}\)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:
组别 | 反应前 | 反应后 |
Ⅰ组 | 玻璃管和红色粉末总质量为\(\rm{37.3g}\) | 玻璃管和固体物质总质量为\(\rm{36.1g}\) |
Ⅱ组 | 洗气瓶和所盛溶液总质量为\(\rm{180.0g}\) | 洗气瓶和物质总质量为\(\rm{183.1g}\) |
【交流讨论】\(\rm{:}\)
\(\rm{(1)}\)在装置中先通\(\rm{CO}\)气体的作用是___ 。
\(\rm{(2)}\)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\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)。
\(\rm{(3)}\)实验中观察到\(\rm{A}\)装置中的现象为____ ____\(\rm{\_}\)。
\(\rm{(4)}\)为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开\(\rm{A}\)和\(\rm{B}\)的连接处\(\rm{?}\)___ ___\(\rm{(}\)填\(\rm{"}\)需要\(\rm{"}\)或\(\rm{"}\)不需要\(\rm{")}\),理由是____ ____。
【反思评价】:从环保角度,图二缺少尾气处理装置。.