题目内容
【题目】某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。
查阅资料：Cu2O在酸性溶液中会发生反应：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
探究一：用如图所示装置进行实验，回答下列问题：
（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，______________________ ，则说明装置A的气密性良好。
（2）装置A是氢气的发生装置，可以选用的药品是______（填选项）
A．稀硫酸和锌片 B．稀硝酸和铁片
C．氢氧化钠溶液和铝片 D．浓硫酸和镁片
（3）从下列实验步骤中，选择正确的操作顺序：①____________③（填序号）。
①打开止水夹
②熄灭C处的酒精喷灯
③C处冷却至室温后，关闭止水夹
④点燃C处的酒精喷灯
⑤收集氢气并验纯
⑥通入气体一段时间，排尽装置内的空气
探究二：
（4）甲同学取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，则说明样品中不含Cu2O；乙同学认为观点不正确，其原因是_____________(用离子方程式表示)；丙同学另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体．证明样品中一定含有________，其反应的离子方程式为_____；丁同学设计实验证明另一种物质是否存在，则其设计方案中检验另一种物质所有试剂名称为______________。
（5）取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体3.2g，滤液中Fe2+有1.0mol，则样品中n（Cu2O）=_________mol．
【答案】 向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变 AC ⑥⑤④② 2Fe3++Cu =2 Fe2++Cu2+ Cu2O Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O 盐酸 硫氰化钾 0.55
【解析】(1)仪器组装完成后，夹好止水夹，在长颈漏斗中加水形成一段水柱，且不发生变化证明气密性完好，向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变，故答案为：向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变；
(2)由反应原理和物质性质可知，稀酸和锌反应生成氢气，金属铝和强碱溶液反应生成氢气；A．稀硫酸和锌片反应生成硫酸锌和氢气，故A符合；B．稀硝酸和铁片反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，不能生成氢气，故B不符合；C．氢氧化钠溶液和铝片反应生成偏铝酸钠和氢气，故C符合；D．浓硫酸和镁片反应生成硫酸镁、二氧化硫和水，故D不符合；故答案为：AC；
(3)氢气混有空气加热发生爆炸，所以开始先通氢气，打开止水夹生成氢气，通过后续装置充满氢气，目的是排出装置中的空气，检验最后U型管出来的气体氢气纯度，气体纯净后再点燃C处的酒精喷灯，反应完成后先撤酒精灯，玻璃管冷却再停氢气，操作位熄灭C处的酒精喷灯，待C处冷却至室温后，关闭止水夹，防止生成的铜被空气中氧气氧化，正确的存在顺序为：①⑥⑤④②③；故答案为：⑥⑤④②；
(4)取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，可能是铁离子溶解生成的红色铜，不能证明样品中不含Cu2O，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体，氧化亚铜的氧化性大于硫离子，证明样品中一定含有Cu2O，氧化亚铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu2O+6HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O，离子方程式为Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O，要设计实验证明另一种物质氧化铁是否存在，需要首先用盐酸将固体溶解，然后依据铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液设计，若加入硫氰化钾溶液变红色，证明含有铁离子，否则不含有铁离子；故答案为：2Fe3++Cu =2 Fe2++Cu2+；Cu2O；Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O；盐酸、硫氰化钾；
(5)2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O，固体为铜，铁离子全部反应生成亚铁离子，生成1.0molFe2+，消耗Cu0.5mol，剩余Cu物质的量=
=0.05mol，原样品中Cu2O物质的量=0.05mol+0.5mol=0.55mol，故答案为：0.55。
