Question

（2009?清遠(yuǎn)模擬）三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料．某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一紅色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者混合物．探究過(guò)程如下：
查閱資料
Cu₂O是一種堿性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄，在空氣中加熱生成CuO
提出假設(shè)
假設(shè)1：紅色粉末是Fe₂O₃
假設(shè)2：紅色粉末是Cu₂O
假設(shè)3：紅色粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物
設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 試劑．
（1）若假設(shè)1成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

沒(méi)有紅色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色

．
（2）若滴加 KSCN 試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不含三氧化二鐵．你認(rèn)為這種說(shuō)法合理嗎？

不合理

．簡(jiǎn)述你的理由（可不寫反應(yīng)的方程式 ）

Cu能將Fe³⁺還原為Fe²⁺

．
（3）若固體粉末完全溶解無(wú)固體存在，滴加 KSCN 試劑時(shí)溶液不變紅色，則證明原固體粉末是

Fe₂O₃和Cu₂O的混合物

，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺

．
探究延伸
經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，確定紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．
（4）實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測(cè)定Cu₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．取a g固體粉末在空氣中充分加熱，待質(zhì)量不再變化時(shí)，稱其質(zhì)量為bg（ b＞a），則混合物中Cu₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

9(b-a)

a

×100%

．
（5）實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽磯 （CuSO₄.5H₂O）．經(jīng)查閱資料得知，在溶液中通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分別生成沉淀的pH 如下：

物質(zhì)	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開(kāi)始沉淀pH	6.0	7.5	1.4
沉淀完全pH	13	14	3.7

實(shí)驗(yàn)室有下列試劑可供選擇：A．氯水  B．H₂O₂   C．NaOH   D．Cu₂（OH）₂CO₃
實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

試回答：
試劑1為

B

，試劑2為

D

（填字母序號(hào)）；固體x的化學(xué)式是

Fe（OH）₃

．

Answer 1

分析：（1）Fe₂O₃與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，鐵離子遇KSCN溶液紅色；
（2）紅色粉末若是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能將Fe³⁺還原為Fe²⁺，滴加KSCN試劑后溶液可能不變紅色；
（3）若固體全部溶解，所得溶液中滴加 KSCN 試劑時(shí)溶液不變紅色，則一定是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，放入足量稀硫酸中發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸銅、銅，有Cu生成，固體恰好完全溶解，向溶液中滴加KSCN，溶液不變紅色，則生成Cu能與Fe³⁺恰好完全反應(yīng)Fe²⁺．
（4）加熱方式反應(yīng)2Cu₂O+O₂=4CuO，固體質(zhì)量增重，根據(jù)固體增重利用差量法計(jì)算Cu₂O的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于計(jì)算；
（5）紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，由工藝流程可知，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能將Fe³⁺還原為Fe²⁺，所得的溶液含有Fe²⁺，加入試劑1目的是Fe²⁺將為Fe³⁺，且不能引入新雜質(zhì)；加入試劑2目的是調(diào)節(jié)溶液的PH值使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀除去，過(guò)濾得到硫酸銅溶液，注意不能引入新雜質(zhì)．

解答：解：（1）若紅色粉末是Fe₂O₃，F(xiàn)e₂O₃與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，沒(méi)有紅色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，
故答案為：沒(méi)有紅色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色；
（2）紅色粉末若是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能將Fe³⁺還原為Fe²⁺，滴加KSCN試劑后溶液可能不變紅色，所以說(shuō)法不合理，
故答案為：不合理；Cu能將Fe³⁺還原為Fe²⁺；
（3）因?yàn)镃u₂O溶于硫酸生成Cu和CuSO₄，而H₂SO₄不能溶解Cu，所以混合物中必須有Fe₂O₃存在，使其生成的Fe³⁺溶解產(chǎn)生的Cu，
反應(yīng)的有關(guān)離子方程式為Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案為：Fe₂O₃和Cu₂O的混合物； Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（4）Cu₂O～～～2CuO  質(zhì)量增重△w  
    144 g                    16 g  
  m（Cu₂O）                （b-a） g  
所以m（Cu₂O）=

144g×(b-a)g

16g

=9（b-a）g，
故混合物中Cu₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

9(b-a)g

ag

×100%=

9(b-a)

a

×100%，
故答案為：

9(b-a)

a

×100%；
（5）紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，由工藝流程可知，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能將Fe³⁺還原為Fe²⁺，所得的溶液含有Fe²⁺，加入試劑1目的是Fe²⁺將為Fe³⁺，氯氣會(huì)引入氯離子，故試劑1應(yīng)選擇B．H₂O₂；加入試劑2目的是調(diào)節(jié)溶液的PH值使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀除去，過(guò)濾得到硫酸銅溶液，氫氧化鈉會(huì)引入鈉離子，故試劑2應(yīng)選擇Cu₂（OH）₂CO₃，得到的沉淀x為Fe（OH）₃，
故答案為：B；D；Fe（OH）₃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)，以及物質(zhì)的組成的測(cè)定，難度較大，注意把握題給信息，是對(duì)所需知識(shí)的綜合考查，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用分析能力．