15、(2010·南开中学模拟)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bg( 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 (CuS04 . 5H20) 。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. 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I为    ,试剂II为    (填字母)。

② 固体X的化学式为     

③ 操作I为         

[解析](1)若假设1成立,则溶液中含有Fe3+,遇到KSCN溶液呈红色。

(2)如果混合物中含有Cu2O,遇到酸产生Cu,Cu能与Fe3+反应,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Fe3+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)根据表格可知,Fe(OH)3完全沉淀时,pH最小,故应将Fe2+先转化为Fe3+,在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe3+,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Fe3+生成沉淀除去。

[答案] (1)溶液变为血红色

(2)不合理  Cu能将Fe3+还原为Fe2+

(3)Fe2O3和Cu2O的混合物  Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O  Cu2O+2H+ = Cu + Cu2+ + H2O

2 Fe3+ + Cu = 2 Fe2+ + Cu2+

(4)         

(5)① B  D  ② Fe(OH)3  ③加热蒸发

()

 0  429436  429444  429450  429454  429460  429462  429466  429472  429474  429480  429486  429490  429492  429496  429502  429504  429510  429514  429516  429520  429522  429526  429528  429530  429531  429532  429534  429535  429536  429538  429540  429544  429546  429550  429552  429556  429562  429564  429570  429574  429576  429580  429586  429592  429594  429600  429604  429606  429612  429616  429622  429630  447090 

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