Question

黃銅礦（CuFeS₂）是煉鋼和煉銅的主要原料．在高溫下灼燒生成二氰化二鐵和氧化銅。三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末．常用作顏料。某學(xué)校化學(xué)興趣小組通過實(shí)驗(yàn)米探究一紅色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或兩者的混合物。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       。
（2）滴加KSCN試劑后溶液不變紅色．某同學(xué)認(rèn)為原同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(jiǎn)述你的理由（不需寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式）：              。
（3）若固體粉末未完全溶解，仍然有固體存在．滴加KSCN試劑時(shí)溶液不變紅色．則證明原固體粉末是   ，寫出發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式：     。
【探究延伸】
（4）經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析．確定紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物。實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽礬（CuSO₄·5H₂O）。經(jīng)過查閱資料得知．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：

實(shí)驗(yàn)小組設(shè)汁如下實(shí)驗(yàn)方案：

①試劑1為   ．試劑2為       . （填字母）

A．氯水

B．H2O2

C．NaOH

D．CuO

②固體X的化學(xué)式為        。
③操作II為              。

Answer 1

（1）固體完全溶解，溶液呈血紅色
（2）不合理；當(dāng)原固體粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物時(shí)，加入稀H₂SO₄后產(chǎn)生的Fe³⁺與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺，滴加KSCN溶液后也可能不變紅色
（3）Fe₂O₃和Cu₂O；Cu₂O+2H⁺="Cu" + Cu²⁺+ H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺
（4）①B；D  ②Fe(OH)₃     ③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

試題分析：（1）取少量粉末放入足量稀硫酸中．Fe₂O₃與硫酸發(fā)生反應(yīng)：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+H₂O.反應(yīng)后產(chǎn)生了Fe³⁺。在所得溶液中再滴加KSCN試劑，會(huì)看到固體完全溶解，溶液呈血紅色。（2）滴加KSCN試劑后溶液不變紅色．某同學(xué)認(rèn)為原同體粉末中一定不含三氧化二鐵。這種說法是錯(cuò)誤的，因?yàn)楫?dāng)原固體粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物時(shí)，加入稀H₂SO₄后產(chǎn)生的Fe³⁺與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺，滴加KSCN溶液后也可能不變紅色。（3）若固體粉末未完全溶解，仍然有固體存在．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，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為Cu₂O+2H⁺="Cu" + Cu²⁺+ H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺。（4）①將含有Fe₂O₃和Cu₂O的混合物用硫酸溶解，發(fā)生反應(yīng)Cu₂O+2H⁺="Cu" + Cu²⁺+ H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，由于Fe(OH)₂和Cu(OH)₂沉淀的PH很接近，不容易分離、提純。而Fe(OH)₃沉淀的PH較小，二者差別較大，溶液分離。所以再向該溶液中加入H₂O₂把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再加入CuO調(diào)節(jié)溶液的PH至3.7左右，F(xiàn)e³⁺完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀除去。濾液的主要成分為CuSO₄，再將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，然后過濾即得到較純凈的膽礬（CuSO₄·5H₂O）。₄·5H₂O）的制取方法。主要涉及的知識(shí)有物質(zhì)成分的確定、Fe³⁺的檢驗(yàn)、雜質(zhì)的除去、混合物的分離、物質(zhì)的提純、化學(xué)方程式、離子方程式的書寫等知識(shí)。