Question

Fe₂O₃、Cu₂O都是红色粉末，常用作颜料．某校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 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
（1）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 溶液．
（2）若假设1成立，则实验现象是

溶液变为血红色

．
（3）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

．简述你的理由

Cu能将Fe³⁺还原为Fe²⁺

．
（4）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

，写出发生反应的离子方程式

Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O

、

Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O

、

2Fe³⁺+Cu=2 Fe²⁺+Cu²⁺

．
探究延伸：经实验分析，确定红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．
（5）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

×100%

．

Answer 1

分析：（1）假设3：根据题目信息可知，Fe₂O₃、Cu₂O都是红色粉末，所以红色物质可以是两者的混合物；
（2）滴加 KSCN 溶液，Fe³⁺遇到KSCN溶液呈红色；
（3）根据Cu₂O遇到酸产生Cu，Cu能与Fe³⁺反应进行判断；
（4）若固体全部溶解，则一定存在Fe₂O₃和Cu₂O，根据物质的相关性质书写反应的有关离子方程式；
（5）利用铜原子守恒找出关系式：Cu₂O～2CuO～O，根据质量差（b-a）就是氧原子的质量，计算出Cu₂O的物质的量和质量分数．

解答：解：（1）假设3：根据题目信息可知，Fe₂O₃、Cu₂O都是红色粉末，所以红色物质可以是两者的混合物，
故答案为：红色粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物；
（2）若假设1成立，取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 溶液，则溶液中含有Fe³⁺遇到KSCN溶液呈红色，
故答案为：溶液变为血红色；
 （3）如果混合物中含有Cu₂O，遇到酸产生Cu，Cu能与Fe³⁺反应：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，则加入KSCN溶液也不变色，所以此种说法不正确，
故答案为：不合理；Cu能将Fe³⁺还原为Fe²⁺；
 （4）固体全部溶解，则一定存在Fe₂O₃和Cu₂O，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⁺；
（5）Cu₂O加热变成了氧化铜，根据铜原子守恒，加热后质量增加的就是氧元素的质量，根据关系式：Cu₂O～2CuO～O，增加的氧原子的物质的量就是Cu₂O的物质的量，
n（O）=

b-a

16

mol=n（Cu₂O），Cu₂O的质量分数是：

144× b-a 16

a

×100%=

9(b-a)

a

×100%，
故答案是：

9(b-a)

a

×100%．

点评：本题考查实验的设计评价及物质组成的测定，做题时注意把握题中提供的信息，合理分析，本题难度中等．