Question

某校一化学实验小组通过实验分析，确定一红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．
己知：①Cu₂O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄，②Cu₂O在空气中加热生成CuO．
（1）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b g（b＞a），则混合物中Cu₂O的质量分数为

100(b-a)

a

%

．
（2）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾（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：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH	供选择试剂
Fe3+	1.9	3.7	A．氯水，B．H2O2， C．NaOH，D．氨水， E．CuO，F．Cu2（OH）2CO3
Fe2+	7.5	11
Cu2+	6.0	10

实验小组设计如右图实验方案：
试回答：
①试剂1可以为

B

，试剂2可以为

EF

．
②固体X的化学式为

Fe（OH）₃

．
③操作Ⅰ为

蒸发浓缩、冷却结晶

．

Answer 1

分析：（1）加热方式反应2Cu₂O+O₂=4CuO，固体质量增重，根据固体增重利用差量法计算Cu₂O的质量，最后计算质量分数；
（2）根据表可知，Fe（OH）₃完全沉淀时，pH最小，故应将Fe²⁺先转化为Fe³⁺，在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe³⁺，但是所加物质不能增加新的杂质．

解答：解：（1）Cu₂O～～～2CuO△m   
       144g                 16 g  
    m（Cu₂O）              （b-a） g     
m（Cu₂O）=

144g×(b-a)g

16g

=9（b-a）g，
故混合物中Cu₂O的质量分数为：

9(b-a)g

ag

×100%=

100(b-a)

a

%，
故答案为：

100(b-a)

a

%；
（2）根据表可知，Fe（OH）₃完全沉淀时，pH最小，故应将Fe²⁺先转化为Fe³⁺，在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe³⁺，但是所加物质不能增加新的杂质，故第一步氧化剂应是H₂O₂，再加入Cu₂（OH）₂CO₃或CuO调节pH，使溶液中的Fe³⁺生成沉淀除去．滤液成分为硫酸铜，经加热蒸发浓缩、冷却结晶，过滤后可得五水硫酸铜晶体，
故答案为：①B；EF；②Fe（OH）₃；③蒸发浓缩、冷却结晶．

点评：本题考查实验的设计及评价，以及物质的组成及含量的测定，本题难度较大，做题时注意把握题给信息．