Question

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：Cu₂O+2H⁺=Cu + Cu²⁺+H₂O

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Fe²⁺有1．0 mol，则样品中n(Cu₂O)=                 mol．

Answer

（12分）

（1）向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，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

【解析】

试题分析：（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，在长颈漏斗中加水形成一段水柱，且不发生变化证明气密性完好，向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变；故答案为：向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变；

（2）由反应原理和物质性质可知，稀酸和锌反应生成氢气，金属铝和强碱溶液反应生成氢气；A、稀硫酸和锌片反应生成硫酸锌和氢气，故A符合；B、稀硝酸和铁片反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，不能生成氢气，故B不符合；C、氢氧化钠溶液和铝片反应生成偏铝酸钠和氢气，故C符合；D、浓硫酸和镁片反应生成硫酸镁、二氧化硫和水，故D不符合；故答案为：AC；

（3）氢气混有空气加热发生爆炸，所以开始先通氢气，打开止水夹生成氢气，通过后续装置充满氢气，目的是排出装置中的空气，检验最后U型管出来的气体氢气纯度，气体纯净后再点燃C处的酒精喷灯，反应完成后先撤酒精灯，玻璃管冷却再停氢气，操作位熄灭C处的酒精喷灯，待C处冷却至室温后，关闭止水夹，防止生成的铜被空气中氧气氧化，正确的存在顺序为：①⑥⑤④②③；故答案为：⑥⑤④②；

（4）收集氢气验纯时，最好采用排水取气法收集，这样收集到的气体纯净；故答案为：排水法；

（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，可能是铁离子溶解生成的红色铜，不能证明样品中不含Cu2O，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；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，氧化亚铜的氧化性大于硫离子，证明样品中一定含有Cu2O，氧化亚铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu2O+6HNO3（浓）=2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O；取少量上述中的溶液，因为氧化亚铜反应生成硝酸铜溶液，加适量蒸馏水稀释后，依据铁离子和硫氰酸钾溶液反应生成血红色溶液分析设计，若加入硫氰酸钾溶液变红色，证明含有铁离子，否则不含有铁离子；故答案为：否；2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；Cu2O；KSCN溶液，若溶液变血红色；

（6）2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O，固体为铜，铁离子全部反应生成亚铁离子，生成1．0molFe2+，消耗Cu0．5mol，剩余Cu物质的量==0．05mol，原样品中Cu2O物质的量=0．05mol+0．5mol=0．55mol，故答案为：0．55。

考点：考查了氧化还原反应、探究物质的组成的相关知识。