Question

（20分）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。现有一红色粉末可能含有Fe₂O₃和Cu₂O中的一种或两种，设计合理的实验探究样品中Fe₂O₃、Cu₂O的存在。

查阅资料知：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。

请完成以下实验探究过程：

提出假设

假设1：红色粉末是Fe₂O₃；  

假设2：红色粉末是__________________；

假设3：红色粉末是___________________。

（二）设计实验方案

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_____________________________________________。

（3）若固体粉末完全溶解，向所得溶液中滴加KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是_______________。

写出实验过程中发生反应的离子方程式_____________________、___________________________、________________________________。

（4）若经实验分析，确定红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．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________________。

Answer

（一） Cu2O Fe2O3和Cu2O的混合物 （此两空可颠倒顺序）

（二）（1）红色粉末溶解，溶液变血红色。

（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、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

（4）9（b-a）∕a ×100%

【解析】

试题分析：（一）由于Fe2O3、Cu2O都是显红色的，所以根据假设1可知，假设2和3分别是假设2：红色粉末是Cu2O；假设3：红色粉末既有Fe2O3又有Cu2O。

（二）（1）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，溶液显棕黄色，滴加KSCN试剂，溶液变血红色。（2）由于硫酸铁能和铜反应生成硫酸亚铁，所以溶液中不存在铁离子，不能说明只含有氧化铁，也可能含有氧化亚铜，生成的铜将铁离子还原，溶液也不显红色。（3）根据以上分析可知，此时固体是Fe2O3与Cu2O的混合物。固体溶于硫酸，先生成硫酸铁、硫酸铜和铜，然后铜又恰好与硫酸铁反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。（4）加热时发生的反应为2Cu2O＋O24CuO，固体增加bg－ag，所以根据方程式可知氧化亚铜的质量是，所以氧化亚铜的质量分数为w(Cu2O)=[9(b-a)/a]×100%。

考点：考查铁、铜及其化合物的性质。