题目内容

(14分)

Fe2O3和Cu2O都是常用的红色颜料。某红色粉末可能含有Fe2O3和Cu2O,某化学实验小组通过实验来探究该红色粉末的成分。已知: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。

(1)提出假设

假设1:红色粉末只含Fe2O3

假设2:_______________________________;

假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。

(2)初步探究

    取少量红色粉末于小烧杯中,放入足量稀硫酸,充分搅拌后粉末全部溶解(温馨提示:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+)。上述三个假设中,可能成立的是____________________。

(3)进一步探究

完成后续实验方案的设计,填写下表中实验步骤、预期实验现象和结论(可不填满,也可补充)。

限选实验试剂:3 mol·L—1 H2SO4、3 mol·L—1 NaOH、0.01 mol·L—1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉-KI溶液。

实验步骤

预期现象和结论

 

 

 

 

 

 

【答案】

(14分)(1)红色粉末只含Cu2O (4分)   

(2)假设1和假设3  (4分)

(3)(6分)

实验步骤

预期现象和结论

取少量(0.5~2 mL)小烧杯中的溶液于试管中,滴加1~2滴0.01 mol·L—1 KMnO4溶液,振荡。(2分)

若溶液褪色,则假设3成立;(2分)

若溶液不褪色,则假设1成立。(2分)

 

【解析】略

 

练习册系列答案
相关题目
铝、铁、铜的单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛.
(1)铁元素在元素周期表中的位置是
第四周期第VIII族
第四周期第VIII族

(2)铝电池性能优越,铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注,其原理如图所示.
①该电池的总反应化学方程式为
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3

②电池中NaCl的作用是
增强溶液的导电能力
增强溶液的导电能力

(3)用铝电池电解CuSO4溶液(电极均为铂电极),通电一段时间后,一极上析出红色固体,另一极的电极反应式为
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
,此时向溶液中加入8g CuO固体后可使溶液恢复到电解前的浓度,则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为
1.12
1.12
L.
(4)氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂.将铝土矿粉混合后加热并通入氯气,可得到氯化铝,同时生成CO,写出该反应的化学方程式
Al2O3+3C+3Cl2
  △  
.
 
2AlCl3+3CO.
Al2O3+3C+3Cl2
  △  
.
 
2AlCl3+3CO.

(5)三氧化二铁和氧化亚铜(Cu2O)都是红色粉末,常用作颜料.已知氧化亚铜溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4.取少量Fe2O3和Cu2O组成的混合物放入足量稀硫酸中.
①此过程中发生的反应有(用离子方程式表示):
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+

②设计实验证明反应后所得溶液中铁元素可能存在形式
取少量所得溶液于试管中,向其中滴加硫氰化钾溶液,若溶液变红则说明存在铁离子,反之则无,另取少量所得溶液于试管中,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色说明含有亚铁离子,不褪色说明没有亚铁离子
取少量所得溶液于试管中,向其中滴加硫氰化钾溶液,若溶液变红则说明存在铁离子,反之则无,另取少量所得溶液于试管中,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色说明含有亚铁离子,不褪色说明没有亚铁离子

③若实验中观察到溶液变为蓝色且有固体剩余,则n(Cu2O)
n(Fe2O3).(填“>”、“<”或“=”)
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
溶液变为血红色
溶液变为血红色

(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(不需写出反应的方程式 )
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
×100%
9(b-a)
a
×100%

(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾 (CuS04.5H20).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:
①试剂I为
B
B
,试剂II为
D
D
(填字母).
②固体X的化学式为
Fe(OH)3
Fe(OH)3

③操作I为
加热蒸发
加热蒸发
装修材料中常用作红色颜料的有三氧化二铁和氧化亚铜.某学生想通过实验探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.其探究过程如下:
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;
假设3:
红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
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

(3)另一同学欲用加热法确定粉末的组成.取72g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80g,则原固体粉末是
Cu2O
Cu2O

结论:经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物.
(4)实验小组欲利用该红色粉末制取纯净的胆矾(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
实验室有下列试剂可供选择:A、氯水  B、H2O2   C、NaOH    D、CuO,实验小组设计如右实验方案:
①试剂1为
B
B
,试剂2为
D
D
(选填字母A、B、C、D).
②固体x的化学式为
Fe(OH)3
Fe(OH)3

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