Question

某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，確定一紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．
己知：①Cu₂O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄，②Cu₂O在空氣中加熱生成CuO．
（1）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b g（b＞a），則混合物中Cu₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

100(b-a)

a

%

．
（2）實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽礬（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：

	氫氧化物開(kāi)始沉淀時(shí)的pH	氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH	供選擇試劑
Fe3+	1.9	3.7	A．氯水，B．H2O2， C．NaOH，D．氨水， E．CuO，F(xiàn)．Cu2（OH）2CO3
Fe2+	7.5	11
Cu2+	6.0	10

實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如右圖實(shí)驗(yàn)方案：
試回答：
①試劑1可以為

B

，試劑2可以為

EF

．
②固體X的化學(xué)式為

Fe（OH）₃

．
③操作Ⅰ為

蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

．

Answer 1

分析：（1）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，最后計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)表可知，F(xiàn)e（OH）₃完全沉淀時(shí)，pH最小，故應(yīng)將Fe²⁺先轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe³⁺，但是所加物質(zhì)不能增加新的雜質(zhì)．

解答：解：（1）Cu₂O～～～2CuO△m   
       144g                 16 g  
    m（Cu₂O）              （b-a） g     
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%=

100(b-a)

a

%，
故答案為：

100(b-a)

a

%；
（2）根據(jù)表可知，F(xiàn)e（OH）₃完全沉淀時(shí)，pH最小，故應(yīng)將Fe²⁺先轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe³⁺，但是所加物質(zhì)不能增加新的雜質(zhì)，故第一步氧化劑應(yīng)是H₂O₂，再加入Cu₂（OH）₂CO₃或CuO調(diào)節(jié)pH，使溶液中的Fe³⁺生成沉淀除去．濾液成分為硫酸銅，經(jīng)加熱蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾后可得五水硫酸銅晶體，
故答案為：①B；EF；②Fe（OH）₃；③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．

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)的組成及含量的測(cè)定，本題難度較大，做題時(shí)注意把握題給信息．