(2009?清遠(yuǎn)模擬)三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末,常用作顏料.某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.探究過程如下:
查閱資料
Cu2O是一種堿性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空氣中加熱生成CuO
提出假設(shè)
假設(shè)1:紅色粉末是Fe2O3
假設(shè)2:紅色粉末是Cu2O
假設(shè)3:紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 試劑.
(1)若假設(shè)1成立,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
沒有紅色不溶物,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色
沒有紅色不溶物,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色

(2)若滴加 KSCN 試劑后溶液不變紅色,則證明原固體粉末中一定不含三氧化二鐵.你認(rèn)為這種說法合理嗎?
不合理
不合理
.簡述你的理由(可不寫反應(yīng)的方程式 )
Cu能將Fe3+還原為Fe2+
Cu能將Fe3+還原為Fe2+

(3)若固體粉末完全溶解無固體存在,滴加 KSCN 試劑時(shí)溶液不變紅色,則證明原固體粉末是
Fe2O3和Cu2O的混合物
Fe2O3和Cu2O的混合物
,寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

探究延伸
經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析,確定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物.
(4)實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測(cè)定Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù).取a g固體粉末在空氣中充分加熱,待質(zhì)量不再變化時(shí),稱其質(zhì)量為bg( b>a),則混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
9(b-a)
a
×100%
9(b-a)
a
×100%

(5)實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽磯 (CuSO4.5H2O).經(jīng)查閱資料得知,在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分別生成沉淀的pH 如下:
物質(zhì) Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
開始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
實(shí)驗(yàn)室有下列試劑可供選擇:A.氯水  B.H2O2   C.NaOH   D.Cu2(OH)2CO3
實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案:

試回答:
試劑1為
B
B
,試劑2為
D
D
(填字母序號(hào));固體x的化學(xué)式是
Fe(OH)3
Fe(OH)3
分析:(1)Fe2O3與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵,鐵離子遇KSCN溶液紅色;
(2)紅色粉末若是Fe2O3和Cu2O的混合物,放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成,Cu能將Fe3+還原為Fe2+,滴加KSCN試劑后溶液可能不變紅色;
(3)若固體全部溶解,所得溶液中滴加 KSCN 試劑時(shí)溶液不變紅色,則一定是Fe2O3和Cu2O的混合物,放入足量稀硫酸中發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸銅、銅,有Cu生成,固體恰好完全溶解,向溶液中滴加KSCN,溶液不變紅色,則生成Cu能與Fe3+恰好完全反應(yīng)Fe2+
(4)加熱方式反應(yīng)2Cu2O+O2=4CuO,固體質(zhì)量增重,根據(jù)固體增重利用差量法計(jì)算Cu2O的質(zhì)量,再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于計(jì)算;
(5)紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物,由工藝流程可知,放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成,Cu能將Fe3+還原為Fe2+,所得的溶液含有Fe2+,加入試劑1目的是Fe2+將為Fe3+,且不能引入新雜質(zhì);加入試劑2目的是調(diào)節(jié)溶液的PH值使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去,過濾得到硫酸銅溶液,注意不能引入新雜質(zhì).
解答:解:(1)若紅色粉末是Fe2O3,F(xiàn)e2O3與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵,沒有紅色不溶物,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色,
故答案為:沒有紅色不溶物,滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色;
(2)紅色粉末若是Fe2O3和Cu2O的混合物,放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成,Cu能將Fe3+還原為Fe2+,滴加KSCN試劑后溶液可能不變紅色,所以說法不合理,
故答案為:不合理;Cu能將Fe3+還原為Fe2+
(3)因?yàn)镃u2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4,而H2SO4不能溶解Cu,所以混合物中必須有Fe2O3存在,使其生成的Fe3+溶解產(chǎn)生的Cu,
反應(yīng)的有關(guān)離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
故答案為:Fe2O3和Cu2O的混合物; Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(4)Cu2O~~~2CuO  質(zhì)量增重△w  
    144 g                    16 g  
  m(Cu2O)                (b-a) g  
所以m(Cu2O)=
144g×(b-a)g
16g
=9(b-a)g,
故混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
9(b-a)g
ag
×100%=
9(b-a)
a
×100%,
故答案為:
9(b-a)
a
×100%;
(5)紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物,由工藝流程可知,放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成,Cu能將Fe3+還原為Fe2+,所得的溶液含有Fe2+,加入試劑1目的是Fe2+將為Fe3+,氯氣會(huì)引入氯離子,故試劑1應(yīng)選擇B.H2O2;加入試劑2目的是調(diào)節(jié)溶液的PH值使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去,過濾得到硫酸銅溶液,氫氧化鈉會(huì)引入鈉離子,故試劑2應(yīng)選擇Cu2(OH)2CO3,得到的沉淀x為Fe(OH)3,
故答案為:B;D;Fe(OH)3
點(diǎn)評(píng):本題考查實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià),以及物質(zhì)的組成的測(cè)定,難度較大,注意把握題給信息,是對(duì)所需知識(shí)的綜合考查,需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用分析能力.
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