题目内容
为测定某纯净的铁的氧化物的组成,称取14.4g该氧化物,在加热的条件下用CO气体还原该氧化物,并将反应后导出的气体通过2.35L0.100mol/L的澄清石灰水中,得到20.0g沉淀,请根据以上数据确定铁的氧化物的化学式。
n[Ca(OH)2]=0.100mol/L×2.35L=0.235mol
n(CaCO3)=20.0g÷100g/mol=0.200mol
生成的CO2的物质的量可能为:0.200mol或0.270mol
氧化物中n(O)=n(CO2),故有两种可能:
一:n(O)=0.200mol,n(Fe)=0.200mol,所以该氧化物为FeO
二:n(O)=0.270mol,n(Fe)=0.180mol,所以该氧化物为Fe2O3
查阅资料: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?___________。简述你的理由(不需写出反应的方程式)__________________。
(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,则证明原固体粉末是____________,写出发生反应的离子方程式________________________。
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b g(b>a),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+、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 |
实验室有下列试剂可供选择:A.氯水 B.H2O
实验小组设计如下实验方案:
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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________________________。