题目内容
三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校化学实验小组通过实验探究某红色粉末是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。
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试剂。
（1）若只有Fe2O3，则实验现象是_____________。
（2）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，则此过程中的离子反应为：
____________________________。
（3）经实验分析，确定红色粉末为Cu2O和Fe2O3的混合物。实验小组欲测定Cu2O的质量分数。已知Cu2O在空气中加热生成CuO。
测定流程：
实验中操作A的名称为_____________。
灼烧过程中，所需仪器有：酒精灯、玻璃棒、_____________等（夹持仪器除外）。
（4）写出混合物中Cu2O的质量分数的表达式_____________。
实验小组欲利用红色粉末制取较纯净的胆矾（CuSO4•5H2O）。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：
实验室有下列试剂可供选择：A．氯水 B．H2O2 C．NaOH D．Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案制取胆矾：
（5）用试剂编号表示：试剂l为_____________，试剂2为_____________。
（6）为什么先“氧化”后“调节pH”？pH控制范围为多少？__________________________________
（本题共12分）（1）固体完全溶解，溶液呈血红色（1分）
（2）Fe2O3 +6H+→2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+→Cu+Cu2++ H2O、2Fe3++Cu→2Fe2++Cu2+（3分）
（3）恒重操作、坩埚（2分）
（4）
或
%（2分）
（5）试剂1为B，试剂2为D。（2分）
（6）由于亚铁离子和铜离子开始沉淀、沉淀完全的pH值很接近，难以分离，把亚铁离子氧化为铁离子，pH控制范围：3.7<pH<6将铁离子转化为沉淀而被除去。（2分）
【解析】
试题分析：（1）若红色粉末是Fe2O3，Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁，没有红色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，因此实验现象是固体完全溶解，溶液呈血红色。
（2）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，这说明反应中没有铁离子生成，而是生成亚铁离子，因此固体粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，有关反应的离子方程式是Fe2O3 +6H+→2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+→Cu+Cu2++ H2O、2Fe3++Cu→2Fe2++Cu2+。
（3）为使固体完全反应，需要进行恒重操作，即操作A是恒重操作。固体灼烧需要在坩埚中完成，因此还需要的仪器是坩埚。
（4）根据方程式2Cu2O＋O2=4CuO可知，固体增加的质量就是参加反应的氧气德文质量，则
Cu2O～～～2CuO 质量增重△m
144g 16g
m(Cu2O) （b－a）g
解得m(Cu2O)＝
＝9（b-a）g
故混合物中Cu2O的质量分数为×100%＝%
（5）红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物，由工艺流程可知，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，所得的溶液含有Fe2+，加入试剂1目的是Fe2+将为Fe3+，氯气会引入氯离子，故试剂1应选择绿色氧化剂双氧水，即答案选B；加入试剂2目的是调节溶液的pH值使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，过滤得到硫酸铜溶液，氢氧化钠会引入钠离子，故试剂2应选择Cu2(OH)2CO3，得到的沉淀x为Fe Fe(OH)3。
（6）根据表中数据可知，由于亚铁离子和铜离子开始沉淀、沉淀完全的pH值很接近，难以分离，所以必须把亚铁离子氧化为铁离子，pH控制范围：3.7＜pH＜6将铁离子转化为沉淀而被除去。
考点：考查氧化亚铜、氧化铁的性质；物质的分离易提纯；离子检验；实验方案设计与评价以及物质含量的计算等
名校课堂系列答案
铝、铁、铜的单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛．
三氧化二铁和氧化亚铜是红色粉末，常作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fc2O3、Cu2O或二者的混合物。探究过程如下：
查阅资料知：Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。
提出假设：假设l：红色粉末是Fc2O3 假设2：红色粉末是Cu2O
假设3：红色粉末是Fc2O3和Cu2O的混合物
设计实验：取少量粉末放人足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN溶液。
（1）若假设1成立，则实验现象是__ 。
（2）若滴入 KSCN溶液后溶液不变红色，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？____。筒述你的理由 .
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN溶液时溶液不变红色，则证明原固体粉末是Fc2O3，和Cu2O的混合物，则其质量比为____，写出其中发生的氧化还原反应的离子方程式 。探究延伸：经实验分析，确定红色粉末为Fc2O3，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ag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
，则混合物中Cu2O的质量分数为
。
（5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾（CuSO4·5H2O）。经查阅资料得知在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe3+、Fe2+分别生成沉淀的pH如下：
|
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．NaOH D．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的化学式为____，③操作I为_ 。
装修材料中常用作红色颜料的有三氧化二铁和氧化亚铜．某学生想通过实验探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物．其探究过程如下：
查阅资料：Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，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：______．
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，则实验现象是______．
（2）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，则证明原固体粉末是______．
（3）另一同学欲用加热法确定粉末的组成．取72g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80g，则原固体粉末是______．
结论：经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物．
（4）实验小组欲利用该红色粉末制取纯净的胆矾（CuSO4?5H2O）．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：
| 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 |
①试剂1为______，试剂2为______（选填字母A、B、C、D）．
②固体x的化学式为______．
