题目内容
【题目】Fe2O3和Cu2O都是红色粉末,常用作颜料.实验小组通过实验来探究某一红色粉末中Fe2O3和Cu2O的含量(不含其他物质)。
已知:Cu2O+H2SO4=Cu+Cu SO4+H2O
探究过程如下:
取少量该粉末放入 足量稀硫酸中,粉末完全溶解。
(1)①若滴加KSCN试剂后溶液不变为红色,则Fe2O3和Cu2O的物质的量之比为________。
②实验小组发现可通过对反应后溶液的称量来获得绿矾晶体(FeSO4·7H2O),设计了简单的流程来完成绿矾的制备:
混合液
过滤
一系列操作
绿矾晶体(FeSO4·7H2O)
试剂a为_____________(填化学式),“一系列操作”为__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(2)测定Cu2O的质量分数:另取一种由Fe2O3和Cu2O组成的固体混合物9.28g,将其放在空气中充分加热(只发生Cu2O→CuO的反应),待质量不再变化时,测得质量为9.60g,则固体混合物中Cu2O的质量分数为_________________(保留三位有效数字)
【答案】1:1 Fe 蒸发浓缩 冷却结晶 31.0%
【解析】
(1)①滴加KSCN试剂后溶液不变为红色,发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
②获得绿矾晶体(FeSO47H2O),试剂a为Fe,可除去铁离子,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出晶体;
(2)充分加热只发生Cu2O→CuO的反应,增加质量为O元素的质量,以此计算。
(1)①滴加KSCN试剂后溶液不变为红色,发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,且2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+恰好反应,则Fe2O3和Cu2O的物质的量之比为1:1,
故答案为:1:1;
②获得绿矾晶体(FeSO47H2O),试剂a为Fe,可除去铁离子,由流程可知系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,
故答案为:Fe;蒸发浓缩;冷却结晶;
(2)充分加热只发生Cu2O→CuO的反应,由原子守恒可知Cu2O~2CuO~O,质量增加9.60g-9.28g=0.32g,可知n(Cu2O)=0.32g/16g/mol=0.02mol,固体混合物中Cu2O的质量分数为(0.02mol×144g/mol)/9.28g×100%=31.0%,
故答案为:31.0%。