某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是氧化铜.氧化亚铁或二者的混合物.探究过程如下:(1)[提出假设]假设1:黑色粉末是FeO．假设2:黑色粉末是．假设3:黑色粉末是FeO和CuO的混合物．(2)[设计探究实验]实验小组选用稀硫酸.氯水.硫氰化钾溶液做试剂进行实验.请将实验操作步骤及现象填入下表．实验方法步骤现象结论取少量粉末� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是氧化铜、氧化亚铁或二者的混合物，探究过程如下：
（1）【提出假设】
假设1：黑色粉末是FeO．
假设2：黑色粉末是

（写化学式）．
假设3：黑色粉末是FeO和CuO的混合物．
（2）【设计探究实验】
实验小组选用稀硫酸、氯水、硫氰化钾溶液做试剂进行实验，请将实验操作步骤及现象填入下表．

实验方法步骤	现象	结论
取少量粉末加入足量稀硫酸		假设1成立
		假设2成立
		假设3成立

（3）查阅资料得知，通过调节溶液的酸碱性可使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分别生成沉淀的pH如下表：

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

若经过实验分析确定，该黑色物质为氧化铜和氧化亚铁的混合物，实验小组欲利用该黑色粉末制取较纯净的硫酸铜，设计如图实验方案，则回答：试剂1是

（填化学式）溶液；加入试剂2的目的是调节溶液的pH，该物质是

（填名称），将溶液pH调节到

（填范围）；操作1的名称是

．

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）根据题目信息可知，FeO和CuO都是黑色粉末，所以黑色粉末单一的，也可以是两者的混合物；
（2）据Fe²⁺溶液呈浅绿色、滴加 KSCN 溶液，Fe³⁺遇到KSCN溶液呈红色；利用检验Fe²⁺方法来鉴别；
（3）根据表中数据可知，Fe（OH）₃溶解度较小，为使Fe²⁺、Fe³⁺一块沉淀，要加氧化剂将Fe²⁺氧化而又不引入新杂质，调节溶液PH的物质应为不溶于水的CuO或Cu（OH）₂或Cu（OH）₂CO₃，当调节溶液的PH为3.7时，Fe（OH）₃沉淀完全，过滤除去，滤液为硫酸铜溶液，经蒸发、冷却、结晶而得到晶体．

解答： （1）根据题目信息可知，FeO和CuO都是黑色粉末，所以黑色粉末可以是单一的，也可以是两者的混合物；故假设2黑色粉末是CuO；故答案为：CuO；
（2）若假设1成立，取少量粉末放入足量稀硫酸中，发生反应：FeO+2H⁺=Fe²⁺+3H₂O，固体溶解，溶液呈浅绿色；检验Fe²⁺方法是：将固体溶解，再加入氯水和KSCN溶液；故假设2成立的现象为：固体溶解，溶液呈蓝色；加入氯水和KSCN溶液后无明显现象；假设2成立的现象为：固体溶解，溶液呈蓝色；加入氯水和KSCN溶液后溶液呈血红色；
故答案为：

验方法步骤	现象	结论
	黑色粉末溶解，溶液呈浅绿色
取少量粉末加入足量稀硫酸，加几滴KSCN溶液，再加几滴氯水	黑色粉末溶解，溶液只呈蓝色
取少量粉末加入足量稀硫酸，加几滴KSCN溶液，再加几滴氯水	黑色粉末溶解，溶液先呈蓝色，后呈血红色

（3）根据表中数据可知，除去Cu²⁺离子中的Fe²⁺离子，应先加入氧化剂将Fe²⁺离子氧化为Fe³⁺离子，因 Fe（OH）₃溶解度较小，如不加入氧化剂氧化，调节溶液pH后易生成Cu（0H）₂沉淀而难以除去Fe²⁺离子，为使Fe²⁺、Fe³⁺一块沉淀，要加氧化剂将Fe²⁺氧化而又不引入新杂质，选H₂O₂，调节溶液PH的物质应为不溶于水的CuO或Cu（OH）₂或Cu（OH）₂CO₃，当调节溶液的PH为3.7时，Fe（OH）₃沉淀完全，而PH小于6.0不让Cu（OH）₂沉淀，Fe（OH）₃沉淀过滤除去，滤液为硫酸铜溶液，经加热浓缩冷却结晶而得到晶体．
故答案为：H₂O₂；CuO或Cu（OH）₂或Cu（OH）₂CO₃；3.7-6.0；加热浓缩，冷却结晶．

点评：本题考查实验的设计评价及物质组成的测定，物质的制备和除杂等问题，题目难度不大，做题注意不能引入新的杂质，从这一点考虑选取氧化剂和除杂试剂，做题时注意把握题中提供的信息，合理分析，本题难度中等．