Question

（2012?高新区二模）某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究，该红色粉末可能由Cu、Fe2O3两种固

（2012?高新区二模）某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究，该红色粉末可能由Cu、Fe2O3两种固体中的一种或两种组成．[提出猜想]红色粉末可能是：①Cu ②Fe2O3 ③Cu和Fe2O3[查阅资料]（1）白色无水CuSO4遇水变蓝（2）Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2[实验探究][甲组同学]：定性检测该红色粉末的物质组成（1）小云取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，充分振荡后观察，发现固体全部溶解，得有色溶液．则猜想______一定不成立，其中一定发生反应的化学方程式为______．（2）小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝，反应充分后，观察到______现象，得出猜想③成立．[乙组同学]：定量测定该红色粉末中氧化铁的质量分数实验步骤：小晨称取该红色粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按如图进行实验．开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再高温加热使其充分反应．待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却．反应前后称量相关物质的总质量（装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计），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48.3g玻璃管和固体物质的总质量为47.1gⅡ组洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为258.6g洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为261.9g[交流讨论]（1）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______．（2）根据上述表格中的实验数据计算：红色粉末中氧化铁的质量分数为______．（3）从环保角度看上述装置有严重不足之处．你认为应该如何改进？______．[拓展延伸]对实验后B装置洗气瓶内溶液中是否有NaOH 剩余做进一步探究实验步骤：小渊同学取该洗气瓶内溶液50克，逐滴加入质量分数为7.3%的稀盐酸至无气泡冒出为止，共用去稀盐酸60克，所得溶液质量为107.8克．试计算：（1）该洗气瓶内溶液中碳酸钠的溶质质量分数．（2）50克该洗气瓶内溶液中剩余的氢氧化钠质量为______克．

Answer 1

[实验探究]
[甲组同学]：（1）铜和稀盐酸不反应，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水且氯化铁的溶液呈黄色，故答案：猜想①一定不成立；    Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O
（2）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，又Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，所以铁和氯化铜反应生成铜和氯化亚铁，铁丝表面附着一层红色的铜，故答案：铁丝表面有红色物质生成
[乙组同学]：
[交流讨论]
（1）一氧化碳不纯遇火会发生爆炸，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳．故答案：排尽玻璃管内的空气        3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂
（2）洗气瓶增重的质量即A中反应生成的二氧化碳的质量为261.9g-258.6g=3.3g
设5g固体中氧化铁的质量为x
3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂
     160          44×3
      x           3.3g

160

x

=

44×3

3.3g

 
x=4g
固体中氧化铁的质量分数为

4g

5g

×100%=80%
故答案：80%
（3）一氧化碳有毒不能直接排放，故答案：缺少尾气处理装置；可以在导管口放点燃酒精灯，将一氧化碳烧掉；
[拓展延伸]生成二氧化碳的质量为50g+60g-107.8g=2.2g
设：50克溶液中碳酸钠的质量为y，和碳酸钠反应的氯化氢的质量为z
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106    73             44
 y     z              2.2g

106

y

=

44

2.2g

y=5.3g

73

z

=

44

2.2g

z=3.65g
（1）溶液中碳酸钠的质量分数为

5.3g

50g

×100%=10.6%    
答：洗气瓶内溶液中碳酸钠的溶质质量分数为10.6%
（2）所用盐酸中氯化氢的质量为：60g×7.3%=4.38g
和氢氧化钠反应的氯化氢的质量为4.38g-3.65g=0.73g
设所取溶液中氢氧化钠的质量为a
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40   36.5
a    0.73g

40

a

=

36.5

0.73g

a=0.8g
故答案：0.8g