Question

黄铜矿（CuFeS₂）是炼钢和炼铜的主要原料．在高温下灼烧生成二氰化二铁和氧化铜。三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末．常用作颜料。某学校化学兴趣小组通过实验米探究一红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或两者的混合物。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）滴加KSCN试剂后溶液不变红色．某同学认为原同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（不需写出反应的化学方程式）：               。

（3）若固体粉末未完全溶解，仍然有固体存在．滴加KSCN试剂时溶液不变红色．则证明原固体粉末是    ，写出发生的氧化还原反应的离子方程式：      。

【探究延伸】

（4）经过实验分析．确定红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物。实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾（CuSO₄·5H₂O）。经过查阅资料得知．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：

实验小组设汁如下实验方案：

①试剂1为    ．试剂2为        . （填字母）

A．氯水      B．H₂O₂     C．NaOH    D.CuO

②固体X的化学式为         。

③操作II为               。

Answer

（1）固体完全溶解，溶液呈血红色

（2）不合理；当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀H2SO4后产生的Fe3+与Cu反应生成Fe2+，滴加KSCN溶液后也可能不变红色

（3）Fe2O3和Cu2O；Cu2O+2H+=Cu + Cu2++ H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

（4）①B；D ②Fe(OH)3 ③蒸发浓缩、冷却结晶

【解析】

试题分析：（1）取少量粉末放入足量稀硫酸中．Fe2O3与硫酸发生反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+H2O.反应后产生了Fe3+。在所得溶液中再滴加KSCN试剂，会看到固体完全溶解，溶液呈血红色。（2）滴加KSCN试剂后溶液不变红色．某同学认为原同体粉末中一定不含三氧化二铁。这种说法是错误的，因为当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时，加入稀H2SO4后产生的Fe3+与Cu反应生成Fe2+，滴加KSCN溶液后也可能不变红色。（3）若固体粉末未完全溶解，仍然有固体存在．滴加KSCN试剂时溶液不变红色．则证明原固体粉末是Fe2O3和Cu2O，发生的氧化还原反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu + Cu2++ H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。（4）①将含有Fe2O3和Cu2O的混合物用硫酸溶解，发生反应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，不容易分离、提纯。而Fe(OH)3沉淀的PH较小，二者差别较大，溶液分离。所以再向该溶液中加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，再加入CuO调节溶液的PH至3.7左右，Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀除去。滤液的主要成分为CuSO4，再将溶液蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤即得到较纯净的胆矾（CuSO4·5H2O）。

考点：考查胆矾（CuSO4·5H2O）的制取方法。主要涉及的知识有物质成分的确定、Fe3+的检验、杂质的除去、混合物的分离、物质的提纯、化学方程式、离子方程式的书写等知识。