问题 实验题

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)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(不需写出反应方程式)____________

________________________________________________________________________。

(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b g(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为________。

(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO4·5H2O)。经查阅资料得知,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:

物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
开始沉淀pH6.07.51.4
沉淀完全pH13143.7
 

实验室有下列试剂可供选择:A.氯水 B.H2O2 C.NaOH D.Cu2(OH)2CO3

实验小组设计如下实验方案:

试回答:

①试剂1为________(填字母,后同),试剂2为________。

②固体X的化学式为____________________________________________________。

③操作Ⅰ为___________________________________________________________。

答案

(1)溶液变为血红色

(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) ×100%

(5)①B D ②Fe(OH)3 ③加热蒸发

(1)若假设1成立,则溶液中含有Fe3,遇到KSCN溶液显红色。(2)如果混合物中含有Cu2O,遇到酸产生Cu,Cu能与Fe3反应生成Fe2和Cu2,故此种说法不正确。(3)若固体全部溶解,则一定存在Fe2O3和Cu2O,因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4,而H2SO4不能溶解Cu,所以混合物中必须有Fe2O3存在,使其生成的Fe3溶解产生的Cu。(4)依据题意,能发生反应的物质为Cu2O,最后变成CuO,增加的质量就是反应的氧气的质量,根据质量差计算可以得出Cu2O的质量分数。(5)根据题给表格可知,Fe(OH)3完全沉淀时,pH最小,故应将Fe2先转化为Fe3,再利用增大pH的方法除去溶液中的Fe3,但是所加物质不能增加新的杂质,故第一步氧化剂应是H2O2,再加入Cu2(OH)2CO3,调节pH,使溶液中的Fe3生成沉淀除去。

填空题
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