题目内容
【题目】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， Cu2O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，则预期实验现象是_________。
（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？___________。
（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，则证明假设________成立，写出发生反应的所有离子方程式____________________。
【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________________。
（5）欲利用红色粉末Fe2O3和Cu2O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO45H2O)，经查阅资料得知，在溶液中调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH
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．硝酸 D．NaOH E．氨水 F．Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案：
试回答：①试剂1为____________，试剂2为_____________（填字母）。
②固体X的成分为____，操作1为 ________________。
【答案】 溶液变为血红色 不合理 Fe2O3和Cu2O的混合物 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2 Fe3++Cu=2 Fe2++Cu2+ 
B F Cu2(OH)2CO3和Fe(OH)3 蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】试题分析：本题考查物质的探究实验和物质的制备，涉及Fe3+的检验，实验方案的评价，混合物的计算，实验方案的设计。
（1）若假设1成立，Fe2O3与足量稀硫酸反应生成Fe2（SO4）3和H2O，溶液中有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液变为血红色。
（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，说明与稀硫酸反应后的溶液中不含Fe3+，但不能证明原固体中一定不含Fe2O3，原固体可能是Fe2O3和Cu2O的化合物，Cu2O与稀硫酸反应生成的Cu将Fe2O3与稀硫酸反应生成的Fe3+还原成Fe2+（发生反应：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Cu+ Fe2（SO4）3=CuSO4+2FeSO4），所以这种说法不合理。
（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，则证明假设3（即红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物）成立。发生反应的所有离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
（4）根据题给资料，加热时发生反应：2Cu2O+O2
4CuO，固体增加的质量为消耗O2的质量，n（O2）=
mol，根据方程式n（Cu2O）=
mol，m（Cu2O）=
mol
144g/mol=9（b-a）g，Cu2O的质量分数为
100%。
（5）红色粉末加入稀硫酸发生反应：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Cu+ Fe2（SO4）3=CuSO4+2FeSO4，所得溶液中含CuSO4、FeSO4、Fe2（SO4）3，根据题中提供的Cu2+、Fe2+、Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH，要将FeSO4除去必须先将Fe2+氧化成Fe3+，试剂1为氧化剂，试剂1不能用氯水，用氯水会引入杂质离子Cl-，不能用硝酸，用硝酸会产生大气污染物，试剂1选用H2O2，H2O2的还原产物为H2O，不引入新杂质不产生大气污染物，试剂1选B。剂2是调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀而除去，为了不引入新杂质，试剂2选择Cu2（OH）2CO3，不选用NaOH和氨水，用NaOH或氨水引入杂质，试剂2选F，调节pH的范围在3.7~6.0之间；所得悬浊液经过滤得到的固体X为Fe（OH）3和Cu2（OH）2CO3，滤液为CuSO4溶液。
①根据上述分析，试剂1为B，试剂2为F。
②固体X的成分为Fe（OH）3和Cu2（OH）2CO3。从CuSO4溶液中获得CuSO4·5H2O的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，操作1为蒸发浓缩、冷却结晶。
53随堂测系列答案
【题目】下列除去杂质的方法正确的是( )
物质 | 杂质 | 试剂 | 主要操作 | |
A | NaHCO3固体 | Na2CO3固体 | / | 加热 |
B | SiO2 | Al2O3 | 氢氧化钠溶液 | 过滤 |
C | Cl2 | HCl | 饱和食盐水 | 洗气 |
D | CO2 | HCl | 饱和碳酸钠溶液 | 洗气 |
A. A B. B C. C D. D
