Question

（14分）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料．某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者混合物。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， Cu₂O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）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？___________。

（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是________，写出发生反应的离子方程式________。

探究延伸

经实验分析，确定红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．

（4）实验小组欲用加热法测定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________________。

（5）欲利用红色粉末Fe₂O₃和Cu₂O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO₄∙5H₂O)，经查阅资料得知，在溶液中调节溶液的酸碱性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分别生成沉淀的pH

物质	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
开始沉淀pH	6.0	7.5	1.4
沉淀完全pH[来:	13	14	3.7

实验室有下列试剂可供选择：

A．氯水         

B．H₂O₂ 

C．硝酸

D．NaOH 

E．氨水

F．Cu₂(OH)₂CO₃

实验小组设计如下实验方案：

试回答：①试剂I为____________，试剂II为_____________（填字母）。

②固体X的化学式为_______________。

Answer

（14分）（1）溶液变为血红色（1分）

（2）不合理；（1分）

（3）Fe2O3和Cu2O的混合物（1分）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；（1分）Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O；（1分）2 Fe3++Cu=2 Fe2++Cu2+；（1分）

（4） （2分）（5）：①B；（2分）F；（2分）②Fe(OH)3；（2分）

【解析】

试题分析：（1）若假设1成立，固体完全是Fe2O3，则少量粉末放入足量稀硫酸中，发生反应：Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，在反应后的溶液中含有Fe3+，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂，观察到的实验现象是溶液变为血红色；（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则说明反应后的溶液中无Fe3+，可能是原固体粉末中不含三氧化二铁．也可能是Fe2O3，同时含有Cu2O，Fe2O3与硫酸发生反应：Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Cu2O与硫酸发生反应：Cu2O+ H2SO4=Cu+CuSO4+H2O，反应产生的Cu与Fe2(SO4)3发生反应：Cu+Fe2(SO4)3= CuSO4+2FeSO4，因此说法不合理。（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是Fe2O3和Cu2O，发生反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O； Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O； 2 Fe3++Cu=2 Fe2++Cu2+；（4）实验小组欲用加热法测定Fe2O3和Cu2O的混合物中Cu2O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，发生反应：2Cu2O+O24CuO，称其质量为bg(b＞a)，增加质量是氧气的质量，m(O2)=(b-a)g，根据方程式可知m(Cu2O): m(O2)=288:32，m(O2)= (b-a)g，则m(Cu2O)= （288:32）×(b-a)g=9(b-a)g，所以在原混合物中Cu2O的质量分数为Ψ=[m(Cu2O)÷m(总)] ×100％=[9(b-a)g÷a] ×100％=；（5）用红色粉末Fe2O3和Cu2O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO4∙5H2O)，先加稀硫酸溶解金属氧化物，然后向溶液中加入H2O2，将溶液中的Fe2+氧化形成Fe3+，再向溶液中加入Cu2(OH)2CO3，消耗H+，调节溶液的pH，使溶液中的杂质Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，将其过滤除去，得到CuSO4溶液，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤，就得到CuSO4∙5H2O。①试剂I为H2O2；试剂II为Cu2(OH)2CO3，代号分别是B、F②固体X的化学式为Fe(OH)3。

考点：考查三氧化二铁和氧化亚铜的性质及应用的知识。