Question

（14分）某混合物X由A1₂O₃、Fe₂O₃、Cu、SiO₂中的一种或几种物质组成。进行如下实验。

请回答：
（1）由I可知X中一定存在的是            ，步骤I所发生反应的离子方程式为：                         、                           。
（2）反应II的化学方程式是                               。
为进一步确定上述混合物X的成分，另取9.4gX进行如下实验。

（3）由Ⅲ可得出的结论为：                                          。
（4）步骤Ⅳ所得蓝色溶液中阳离子为                。
（5）原混合物中各成分的质量之比是                。（不必化简）

Answer 1

（1）Fe₂O₃、Cu     Fe₂O₃+6H⁺===2Fe³⁺+3H₂O    Cu+2Fe³⁺===2Fe²⁺+Cu²⁺
（2）SiO₂+2NaOH===Na₂SiO₃+H₂O （3）混合物X中无A1₂O₃
（4）H^＋ Cu^2＋ Fe^2＋（5）m(Fe₂O₃)：m(Cu) ：m(SiO₂) ="3.2" ：3.2 ：3.0

（1）和过量的盐酸反应所得溶液显蓝色，说明有铜离子生成。由于单质铜和盐酸是不反应的，所以必须含有氧化铁，氧化铁和盐酸反应生成的铁离子能氧化单质铜，因此X中一定存在的是Fe₂O₃、Cu，步骤I所发生反应的离子方程式为Fe₂O₃+6H⁺===2Fe³⁺+3H₂O、  Cu+2Fe³⁺===2Fe²⁺+Cu²⁺。
（2）由于剩余的固体和氢氧化钠反应后，仍然有固体剩余，这说明4.92g固体中一定含有二氧化硅，和氢氧化钠溶液的方程式是SiO₂+2NaOH===Na₂SiO₃+H₂O。
（3）根据（2）可知二氧化硅的质量是4.92g－1.92g＝3.00g。而在反应Ⅲ中，固体减少的质量恰好是3.00g，所以混合物X中无A1₂O₃。
（4）同样根据（2）可知，剩余铜是1.92g，所以步骤Ⅳ所得蓝色溶液中阳离子为H^＋ Cu^2＋ Fe^2＋。
（5）根据方程式Fe₂O₃+6H⁺===2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺===2Fe²⁺+Cu²⁺可知，Fe₂O₃～Cu，因此氧化铁的物质的量是，质量是3.2g，则铜的质量是6.4g－3.2g＝3.2g，则原混合物中各成分的质量之比是m(Fe₂O₃)：m(Cu) ：m(SiO₂) ="3.2" ：3.2 ：3.0。