Question

三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料．某化學(xué)實驗小組通過實驗來探究一紅色粉末的組成．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：

 

；
假設(shè)3：

 

；
【設(shè)計探究實驗】：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，則實驗現(xiàn)象是

 

．
（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？

 

．簡述你的理由

 

．
（3）若固體粉末完全溶解無固體存在，滴加 KSCN 試劑時溶液不變紅色，則證明原固體粉末是

 

，寫出固體溶解過程發(fā)生的所有反應(yīng)的離子方程式

 

．
【探究延伸】：經(jīng)實驗分析，確定紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．
（4）實驗小組欲用加熱法測定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，稱其質(zhì)量為bg（b＞a），則混合物中Cu₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,鐵的氧化物和氫氧化物,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末
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
（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算Cu₂O的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于計算；

解答： 解：三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末
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；
故答案為：紅色粉末是Cu₂O，紅色粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物；
（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：固體全部溶解，溶液變?yōu)檠�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）因為Cu₂O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)=

9(b-a)g

ag

×100%=

9(b-a)

a

×100%．
故答案為：

9(b-a)

a

×100%．

點評：本題考查實驗的設(shè)計及評價，以及物質(zhì)的組成的測定，難度較大，注意把握題給信息，是對所需知識的綜合考查，需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)與綜合運用分析能力．