题目内容
（2009?清远模拟）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料．某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物．探究过程如下：
查阅资料
Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1：红色粉末是Fe2O3
假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂．
（1）若假设1成立，则实验现象是
（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁．你认为这种说法合理吗？
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是
探究延伸
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物．
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数．取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（ b＞a），则混合物中Cu2O的质量分数为
×100%
×100%．
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶 （CuSO4.5H2O）．经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH 如下：
实验室有下列试剂可供选择：A．氯水 B．H2O2 C．NaOH D．Cu2（OH）2CO3
实验小组设计如下实验方案：
试回答：
试剂1为
查阅资料
Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1：红色粉末是Fe2O3
假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂．
（1）若假设1成立，则实验现象是
没有红色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
没有红色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
．（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁．你认为这种说法合理吗？
不合理
不合理
．简述你的理由（可不写反应的方程式 ）Cu能将Fe3+还原为Fe2+
Cu能将Fe3+还原为Fe2+
．（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是
Fe2O3和Cu2O的混合物
Fe2O3和Cu2O的混合物
，写出发生反应的离子方程式Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
．探究延伸
经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物．
（4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数．取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（ b＞a），则混合物中Cu2O的质量分数为
| 9(b-a) |
| a |
| 9(b-a) |
| a |
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矶 （CuSO4.5H2O）．经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH 如下：
| 物质 | Cu（OH）2 | Fe（OH）2 | Fe（OH）3 |
| 开始沉淀pH | 6.0 | 7.5 | 1.4 |
| 沉淀完全pH | 13 | 14 | 3.7 |
实验小组设计如下实验方案：
试回答：
试剂1为
B
B
，试剂2为D
D
（填字母序号）；固体x的化学式是Fe（OH）3
Fe（OH）3
．分析：（1）Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁，铁离子遇KSCN溶液红色；
（2）红色粉末若是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，滴加KSCN试剂后溶液可能不变红色；
（3）若固体全部溶解，所得溶液中滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则一定是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中发生反应生成硫酸铁、硫酸铜、铜，有Cu生成，固体恰好完全溶解，向溶液中滴加KSCN，溶液不变红色，则生成Cu能与Fe3+恰好完全反应Fe2+．
（4）加热方式反应2Cu2O+O2=4CuO，固体质量增重，根据固体增重利用差量法计算Cu2O的质量，再利用质量分数等于计算；
（5）红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物，由工艺流程可知，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，所得的溶液含有Fe2+，加入试剂1目的是Fe2+将为Fe3+，且不能引入新杂质；加入试剂2目的是调节溶液的PH值使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去，过滤得到硫酸铜溶液，注意不能引入新杂质．
（2）红色粉末若是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，滴加KSCN试剂后溶液可能不变红色；
（3）若固体全部溶解，所得溶液中滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则一定是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中发生反应生成硫酸铁、硫酸铜、铜，有Cu生成，固体恰好完全溶解，向溶液中滴加KSCN，溶液不变红色，则生成Cu能与Fe3+恰好完全反应Fe2+．
（4）加热方式反应2Cu2O+O2=4CuO，固体质量增重，根据固体增重利用差量法计算Cu2O的质量，再利用质量分数等于计算；
（5）红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物，由工艺流程可知，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，所得的溶液含有Fe2+，加入试剂1目的是Fe2+将为Fe3+，且不能引入新杂质；加入试剂2目的是调节溶液的PH值使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去，过滤得到硫酸铜溶液，注意不能引入新杂质．
解答：解：（1）若红色粉末是Fe2O3，Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁，没有红色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，
故答案为：没有红色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液变为红色；
（2）红色粉末若是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，滴加KSCN试剂后溶液可能不变红色，所以说法不合理，
故答案为：不合理；Cu能将Fe3+还原为Fe2+；
（3）因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe2O3存在，使其生成的Fe3+溶解产生的Cu，
反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，
故答案为：Fe2O3和Cu2O的混合物； Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
（4）Cu2O～～～2CuO 质量增重△w
144 g 16 g
m（Cu2O） （b-a） g
所以m（Cu2O）=
=9（b-a）g，
故混合物中Cu2O的质量分数为
×100%=
×100%，
故答案为：
×100%；
（5）红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物，由工艺流程可知，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，所得的溶液含有Fe2+，加入试剂1目的是Fe2+将为Fe3+，氯气会引入氯离子，故试剂1应选择B．H2O2；加入试剂2目的是调节溶液的PH值使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去，过滤得到硫酸铜溶液，氢氧化钠会引入钠离子，故试剂2应选择Cu2（OH）2CO3，得到的沉淀x为Fe（OH）3，
故答案为：B；D；Fe（OH）3．
故答案为：没有红色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液变为红色；
（2）红色粉末若是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，滴加KSCN试剂后溶液可能不变红色，所以说法不合理，
故答案为：不合理；Cu能将Fe3+还原为Fe2+；
（3）因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe2O3存在，使其生成的Fe3+溶解产生的Cu，
反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，
故答案为：Fe2O3和Cu2O的混合物； Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
（4）Cu2O～～～2CuO 质量增重△w
144 g 16 g
m（Cu2O） （b-a） g
所以m（Cu2O）=
| 144g×(b-a)g |
| 16g |
故混合物中Cu2O的质量分数为
| 9(b-a)g |
| ag |
| 9(b-a) |
| a |
故答案为：
| 9(b-a) |
| a |
（5）红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物，由工艺流程可知，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，所得的溶液含有Fe2+，加入试剂1目的是Fe2+将为Fe3+，氯气会引入氯离子，故试剂1应选择B．H2O2；加入试剂2目的是调节溶液的PH值使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去，过滤得到硫酸铜溶液，氢氧化钠会引入钠离子，故试剂2应选择Cu2（OH）2CO3，得到的沉淀x为Fe（OH）3，
故答案为：B；D；Fe（OH）3．
点评：本题考查实验的设计及评价，以及物质的组成的测定，难度较大，注意把握题给信息，是对所需知识的综合考查，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析能力．
练习册系列答案
相关题目