Question

(19分)某红色固体粉末样品可能含有Fe₂O₃和Cu₂O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。

查阅资料：Cu₂O在酸性溶液中会发生反应：

探究一：用下图所示装置进行实验，回答下列问题：

（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，__________．则说明装置A的气密性良好。

（2）装置A是氢气的发生装置，可以选用的药品是_________(填选项)

A．稀硫酸和锌片               B．稀硝酸和铁片

C．氢氧化钠溶液和铝片          D．浓硫酸和镁片

（3）从下列实验步骤中，选择正确的操作顺序：①________③(填序号)

①打开止水夹        

②熄灭C处的酒精喷灯

③C处冷却至室温后，关闭止水夹    

④点燃C处的酒精喷灯

⑤收集氢气并验纯       

⑥通入气体一段时间，排尽装置内的空气

（4）收集氢气验纯时，最好采用___________方法收集氢气。

探究二：

（5）取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，则说明样品中不含Cu₂O；此观点是否正确_________。(填“是”或“否”)若填“否”，则原因是_________(用离子方程式说明)；另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体。

证明样品中一定含有__________，取少量反应后的溶液，加适量蒸馏水稀释后，滴加_________(填试剂和实验现象)，则可证明另一成分存在，反之，说明样品中不含该成分。

探究三：

（6）取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体3.2g，滤液中有1.0mol，则样品中___________mol。

Answer

（1）向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变。（2）AC。（3）⑥⑤④②。（4）排水法（5）否；2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，Cu2O，KSCN溶液，若溶液变血红色。（6）0.55（除（1）3分外，其余每空2分）

【解析】

试题分析：（1）由于使用的是长颈漏斗，所以需要进行水封，向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变。（2）A锌和硫酸反应生成氢气，正确；B铁和稀硝酸反应不生成氢气，错误；C铝和氢氧化钠反应生成氢气，正确；D镁和浓硫酸反应不生成氢气，错误。所以选AC。（3）用氢气还原金属氧化物时需要注意氢气要先来后走，先用氢气排出空气，待反应完，固体冷却后再撤氢气，所以操作顺序为：⑥⑤④②。（4）因为氢气是易燃气体，所以最好用排水法收集。（5）因为氧化铁和酸反应后生成铁离子能氧化铜，所以可能没有红色物质生成，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，若加入浓硝酸有红棕色的气体二氧化氮生成，说明发生了氧化还原反应，肯定有Cu2O；氧化铁和硝酸反应生成铁离子，能与KSCN溶液反应，溶液变血红色。（6）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，当亚铁离子为1.0摩尔时，铜的物质的量为0.5摩尔，固体为铜，物质的量为3.2/64=0.05摩尔，根据反应，所以氧化亚铜的物质的量为0.55。

考点：氢气还原金属氧化物的实验操作，氧化还原反应的计算