Question

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或二者的混合物。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，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Cu^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋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________(填字母，后同)，试剂2为________。
②固体X的化学式为____________________________________________________。
③操作Ⅰ为___________________________________________________________。

Answer 1

（1）溶液变为血红色
（2）不合理　Cu能将Fe^3＋还原为Fe^2＋
（3）Fe₂O₃和Cu₂O的混合物
Fe₂O₃＋6H^＋=2Fe^3＋＋3H₂O、Cu₂O＋2H^＋=Cu＋Cu^2＋＋H₂O、2Fe^3＋＋Cu=2Fe^2＋＋Cu^2＋
（4） ×100%
（5）①B　D　②Fe(OH)₃　③加热蒸发

（1）若假设1成立，则溶液中含有Fe^3＋，遇到KSCN溶液显红色。（2）如果混合物中含有Cu₂O，遇到酸产生Cu，Cu能与Fe^3＋反应生成Fe^2＋和Cu^2＋，故此种说法不正确。（3）若固体全部溶解，则一定存在Fe₂O₃和Cu₂O，因为Cu₂O溶于硫酸生成Cu和CuSO₄，而H₂SO₄不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe₂O₃存在，使其生成的Fe^3＋溶解产生的Cu。（4）依据题意，能发生反应的物质为Cu₂O，最后变成CuO，增加的质量就是反应的氧气的质量，根据质量差计算可以得出Cu₂O的质量分数。（5）根据题给表格可知，Fe(OH)₃完全沉淀时，pH最小，故应将Fe^2＋先转化为Fe^3＋，再利用增大pH的方法除去溶液中的Fe^3＋，但是所加物质不能增加新的杂质，故第一步氧化剂应是H₂O₂，再加入Cu₂(OH)₂CO₃，调节pH，使溶液中的Fe^3＋生成沉淀除去。