Question

【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)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；此观点是否正确________(填“是”或“否”)，若填“否”，则原因是_________________________________(用离子方程式说明)；

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__________，取少量反应后的溶液，加适量蒸馏水稀释后，滴加_____________________(填试剂和实验现象)，则可证明另一成分存在，反之，说明样品中不含该成分。

探究三：

(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。

Answer 1

【答案】)向装置A中的长颈漏斗内加水至形成一段水柱，若一段时间内水柱高度保持不变 AC ⑥⑤④② 否 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Cu2O KSCN溶液，若溶液变红色 0.55

【解析】

(1)仪器组装完成后，夹好止水夹，向装置A中的长颈漏斗内加水至形成一段水柱，若一段时间内水柱高度保持不变，则说明装置A的气密性良好；综上所述，本题答案是：向装置A中的长颈漏斗内加水至形成一段水柱，若一段时间内水柱高度保持不变。

(2) 装置A为固液不加热型，稀硫酸和锌片反应能生成氢气，稀硝酸和铁片反应生成一氧化氮，浓硫酸和镁片反应生成二氧化硫，氢氧化钠溶液和铝片反应生成氢气，AC项正确；综上所述，本题答案是：AC。

(3) 在实验前应先将装置内空气排尽并验纯，实验结束后应先熄灭酒精灯，保持气体继续通入一段时间后关闭止水夹，所以正确的操作顺序是①⑥⑤④②③；综上所述，本题答案是：⑥⑤④②。

(4)样品中含有的氧化铁溶于稀硫酸生成铁离子，Cu2O在酸性条件下发生歧化反应生成亚铜离子和金属铜，铜与铁离子发生反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，所以看不到无红色物质生成，但不能说明样品中不含Cu2O；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，即反应生成了二氧化氮，说明样品中含有还原性物质，即含有Cu2O；如果反应后的溶液中含有铁离子，可以用硫氰化钾溶液进行检验，如果出现红色溶液，证明含有铁离子；综上所述，本题答案是：否 ，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；Cu2O；KSCN溶液，若溶液变红色。

(5)溶液中依次发生反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，反应后，过滤得到m(Cu)=3.2g，滤液中Fe2+有1.0mol，则参与反应的n(Cu)=0.5mol，所以反应中生成 Cu的物质的量为3.2/64+0.5=0.55mol，所以样品中n(Cu2O)＝0.55mol；综上所述，本题答案是：0.55。