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,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: 。
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。你认为这种说法是否合理,简述你的理由:
。
(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 。
(12分)Fe2O3和Cu2O (1分)(1) 固体完全溶解,溶液呈血红色 (1分)
(2) 不合理 当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时,加入稀H2SO4后产生的Fe3+可能完全与Cu反应生成Fe2+,滴加KSCN溶液后也可以不变红色。 (2分)
(3) Fe2O3和Cu2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Cu2O+2H+ =Cu+Cu2++H2O 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (各2分)
题目分析:根据假设1和假设2可知,假设3应该是红色粉末是Fe2O3和Cu2O。
(1)若假设1成立,则溶液中含有Fe3+,Fe3+遇到KSCN溶液呈红色,即实验现象是固体完全溶解,溶液呈血红色。
(2)如果混合物中含有Cu2O,遇到酸产生Cu,Cu可能与Fe3+完全反应生成亚铁离子,即2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,则加入KSCN溶液也不变色,故此种说法不正确。
(3)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,反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题,试题综合性强,有利于培养学生的逻辑推理能力和逆向思维能力,有助于提升学生的学科素养,提高学生的学习效率。该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论,做题时注意把握题给信息。