题目内容

14．三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料．某化学实验小组对组成中含Fe元素或Cu元素的红色粉末进行了一系列的实验．请回答实验中有关问题：
实验一：探究红色粉末的成分
[查阅资料]①Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和Cu2+，在空气中加热生成CuO．②Cu能与溶液中的Fe3+作用生成Cu2+和Fe2+．③溶液中的Fe3+遇到KSCN溶液呈红色．④H2O2在酸性条件下能将Fe2+转化为Fe3+
[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，在所得溶液中滴加KSCN溶液．
（1）若假设1成立，则实验现象是固体完全溶解，溶液变为血红色．
（2）若假设2成立，则实验现象是溶液变为蓝色，最终溶液中仍有红色固体．
（3）若固体粉末完全溶解，滴加KSCN溶液时溶液不变红色，则红色粉末中一定有Fe2O3和Cu2O此时发生反应的一个复分解反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O．
[实验结果]经实验分析，假设3是正确的．
实验二：测定Cu2O的质量分数
（4）取a g该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$\frac{9（b-a）}{a}$×100%．
实验三：利用该红色粉末制取较纯净的胆矾经查阅资料得知，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如下表：
物质Cu（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3
开始沉淀pH6.07.51.4
沉淀完全pH13143.7
实验室可供选择试剂有：A．氨水  B．H2O2 C．NaOH   D．Cu2（OH）2CO3
该实验小组设计实验方案如下：

（5）请回答：
①试剂1为B（从可供选择试剂中选择并填出对应字母编号，②同）；
②试剂2为D；
③固体X的化学式为Fe（OH）3；
④操作I为加热浓缩，冷却结晶．

分析 [提出假设]三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末；
（1）Fe3+遇到KSCN溶液呈红色；
（2）Cu2O遇到酸产生Cu；
（3）若固体全部溶解，则一定存在Fe2O3和Cu2O；
（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氧气的质量，根据质量差计算可以得出Cu2O的质量分数；
（5）根据表格可知，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：[提出假设]三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，所以假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
（1）若假设1成立，则溶液中含有Fe3+，遇到KSCN溶液呈红色，故现象为：固体完全溶解，溶液变为血红色；
（2）如果混合物中含有Cu2O，遇到酸产生Cu，Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，溶液变为蓝色，最终溶液中仍有红色固体，
（3）若固体全部溶解，则一定存在Fe2O3和Cu2O，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，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；

（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+O2═4CuO△m
288g            32g
m             （b-a）g
m=9（b-a）g
混合物中Cu2O的质量分数为$\frac{9（b-a）}{a}$×100%；
（5）根据表格可知，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，调节pH，使溶液中的Fe3+生成沉淀除去．滤液成分为硫酸铜，经加热浓缩，冷却结晶、过滤后可得五水硫酸铜晶体，

故答案为：假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
（1）固体完全溶解，溶液变为血红色；
（2）溶液变为蓝色，最终溶液中仍有红色固体；
（3）Fe2O3和Cu2O     Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
（4）$\frac{9（b-a）}{a}$×100%；
（5）B；  D；   Fe（OH）3；  加热浓缩，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．

练习册系列答案
相关题目
4．做镁条燃烧实验时，用坩埚钳夹住镁带，在下方先放一张石棉网，避免镁带燃烧的生成物烫坏实验台．镁条燃烧的符号表达式为：2MgO+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO．
5．在CuO和Fe的混合物中加入适量的稀硫酸中充分反应后，发现Fe有剩余，将此混合液过滤，留在滤纸上的物质是（　　）
A．FeB．Fe和CuOC．Cu和FeD．CuO和Cu
2．请回答下列与物质提纯、鉴别、离子共存有关的问题：
（1）除去O2中少量的CO2，可将混合气体通过足量的氢氧化钠溶液．
（2）欲除去氯化钠溶液中混有的少量氯化铜，不能选用氢氧化钾溶液的理由是会生成氯化钾而引入新的杂质．
（3）欲除去NaOH溶液中混有的少量Na2CO3，可选择的试剂是氢氧化钙（合理均可）溶液．
（4）能将稀盐酸、食盐水、石灰水一次性鉴别开来的试剂是石蕊（合理均可）溶液．
（5）某化学课外活动小组在调查一化工厂时发现，该厂有甲、乙两个车间，排出的废水澄清，经分析分别含有三种不同的离子，共有K+、Ca2+、H+、OH-、NO3-、CO32-六种离子，已知甲车间废水明显呈碱性，则甲车间中含有的离子有K+、OH-、CO32-．
9．如图，A、B、C、D、E均为初中化学常见物质，它们存在如下转化关系，其中用“-”相连的表示两者可以反应，“→”表示生成的关系，一个字母代表一种物质．有部分生成物或反应物略去．
（1）若D和E为两种常见的金属单质，B、A是氧化物，E→C的化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑．
（2）若C、D、E皆属于盐且都含有一种相同的元素、C在医疗上常用作补钙剂，B、E由两种元素组成，则E→C的化学方程式为Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，A物质的类别可能是②③④（可多选：①单质 ②氧化物 ③碱 ④盐 ⑤酸）．
（3）E→D 可以生成一种难溶于稀硝酸的白色沉淀，写出反应方程式CaCl2+2AgNO3=Ca（NO3）2+2AgCl↓．
19．如图A、B、C、D是四种粒子的结构示意图．请回答：

（1）图中粒子共能表示3种元素，D中x=8．
（2）A、B、C、D四种粒子中，阴离子是（填粒子符号）Cl-，不具备稳定结构的是（填编号或粒子符号）B．
（3）A与C形成化合物的化学式是MgCl2．
6．下列能源属于清洁能源的是（　　）
A．风能B．煤C．石油D．天然气
3．某同学称取一定量的氯化钠固体，调节好天平后，加药品发现指针偏右，下列操作正确的是（　　）
A．加药品B．调节游码C．减少药品D．加砝码
20．化学与生活密切相关，请用化学知识完成下列题目：
（1）中国酒城泸州，以酒著称．一句“风过泸州带酒香”，传神地写出了酒城的独特风韵，在民间广为流传．请你写出这句话所蕴含的微粒性质分子是不断运动的．
（2）汽车尾气中含有CO、NO，在一种新型催化剂作用下使二者发生反应，生成两种常见的无毒气体，反应的化学方程式为2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2+N2．
（3）目前人类以化石燃料为主要能源，常见的化石燃料包括煤、石油和天然气．
（4）为减少温室气体排放，人们积极寻找不含碳元素的燃料．经研究发现NH3燃烧的产物没有污染，且释放大量能量，有一定应用前景，请在横线上填上合适的内容将NH3燃烧反应的化学方程式补充完整：
4NH3+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$6H2O+2N2．
（5）生活中要掌握基本的防火灭火措施，用高压水枪灭火采用的灭火原理是降低温度至可燃物的着火点以下．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网