Question

【题目】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？__________简述你的理由(不需写出反应的方程式)____________。

(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__________，写出发生反应的离子方程式______、__________、______________。

探究延伸：

(4)如果经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。某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__________。

Answer 1

【答案】固体溶解，溶液变为红色 不合理 Cu能将Fe3＋还原为Fe2＋ Fe2O3和Cu2O的混合物 Fe2O3+6H＋=2Fe3＋+3H2O ； Cu2O+2H＋=Cu+Cu2＋+H2O 2 Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋ ×100%

【解析】

(1)Fe3+遇到KSCN溶液呈红色；

(2)Cu2O遇到酸生成Cu和硫酸铜，Cu与Fe3+反应会生成Fe2+，溶液中无Fe3+，因此溶液不会变红；

(3) Fe2O3、Cu2O与硫酸反应，反应产生的铜不溶于稀硫酸，Cu单质与Fe3+反应，被铁离子氧化；

(4)依据题意，能发生反应的物质为Cu2O，最后变成CuO，增加的质量就是反应的O2的质量，根据质量差计算可以得出Cu2O的质量分数。

(1)若假设1成立，金属氧化物Fe2O3与稀硫酸反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2↑，反应产生的Fe2(SO4)3与KSCN溶液反应：Fe2(SO4)3+6KSCN=3K2SO4+2Fe(SCN)3，因此看到的现象是固体溶解，溶液变为血红色；

(2)Fe2O3与稀硫酸反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2↑，由资料知Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O，铜为红色固体不溶水，Cu与第一个反应产生的Fe2(SO4)3发生反应：Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4，也会导致溶液中无Fe3+存在，溶液中无Fe3+所以滴加KSCN试剂也不变红，因此不能根据滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，就判断证明原固体粉末中一定不含Fe2O3；

(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，若固体全部溶解，则一定存在Fe2O3和Cu2O，涉及的反应有Fe2O3+6H＋=2Fe3＋+3H2O、Cu2O+2H＋=Cu+Cu2＋+H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

(4)依据题意，固体粉末在空气中充分加热时能发生反应的物质为Cu2O，最后变成CuO，增加的质量就是反应的氧气的质量，根据质量差计算可以得出Cu2O的质量分数．

设样品中氧化亚铜的质量为m，

2Cu2O+O24CuO 固体增加质量△m

288g 32g

m (b-a)g

m==9(b-a)g，则混合物中Cu2O的质量分数为 ×100%=×100%。