Question

（15分）三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一紅色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者混合物。探究過程如下：

查閱資料：Cu₂O是一種堿性氧化物, 溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄, 在空氣中加熱生成CuO。

提出假設(shè)

假設(shè)1：紅色粉末是Fe₂O₃                

假設(shè)2：___________________________                           

假設(shè)3：__________________________________                    （此兩空填在答題卡上）

設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn):

取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 試劑。

（1）若假設(shè)1成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                            。

（2）若滴加 KSCN 試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不含三氧化二鐵。你認(rèn)為這種說法合理嗎？          ，簡(jiǎn)述你的理由(不需寫出反應(yīng)的方程式 )                        

                                                                                          

（3）若固體粉末完全溶解無固體存在 , 滴加 KSCN 試劑時(shí)溶液不變紅色 , 則證明原固體粉末是                  ，寫出發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式                                    

【探究延伸】經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，確定紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物。

（4）實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測(cè)定Cu₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取a g固體粉末在空氣中充分加熱，待質(zhì)量不再變化時(shí)，稱其質(zhì)量為bg（b > a），則混合物中Cu₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                         。

（5）某鋁土礦樣品經(jīng)測(cè)定是由Al₂O₃、Fe₂O₃、 FeO、 SiO₂等氧化物組成，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，確定該礦物中含有+2價(jià)的鐵（寫出所用試劑，操作方法和結(jié)論）。

                                                                                   

 

Answer 1

【答案】

假設(shè)2：紅色粉末是Cu₂O （1分）    假設(shè)3：紅色粉末既有Fe₂O₃又有Cu₂O（1分）

(1).溶液變?yōu)樽攸S色  （1分）

(2).不合理. （1分）有可能同時(shí)含有Fe₂O₃,Cu₂O,但Cu₂O與H₂SO₄反應(yīng)產(chǎn)生的Cu能與Fe³⁺反應(yīng),使Fe³⁺變?yōu)镕e²⁺（2分）

(3).Fe₂O₃與Cu₂O的混合物（2分）  2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺.（2分）

(4). w(Cu₂O)=[9(b-a)/a]×100%（2分）

（5）取樣品適量放入燒杯中，加入稀硫酸將其溶解,過濾取濾液少量于試管中，再加入幾滴高錳酸鉀溶液,其紫紅色若能褪去，則說明礦樣中含有+2價(jià)的鐵；反之則沒有。（3分）

【解析】由于Fe₂O₃、Cu₂O都是顯紅色的，所以根據(jù)假設(shè)1可知，假設(shè)2和3分別是假設(shè)2：紅色粉末是Cu₂O ；假設(shè)3：紅色粉末既有Fe₂O₃又有Cu₂O。

（1）氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，溶液顯棕黃色。

（2）由于硫酸鐵能和銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵，所以溶液中不存在鐵離子，不能說明只含有氧化鐵，也可能含有氧化亞銅，生成的銅將鐵離子還原，溶液也不顯紅色。

（3）根據(jù)以上分析可知，此時(shí)固體是Fe₂O₃與Cu₂O的混合物。固體溶于硫酸，先生成硫酸鐵、硫酸銅和銅，然后銅又恰好與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸銅和硫酸亞鐵，方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺.。

（4）加熱時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為2Cu₂O＋O₂4CuO，固體增加bg－ag，所以根據(jù)方程式可知氧化亞銅的質(zhì)量是，所以氧化亞銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(Cu₂O)=[9(b-a)/a]×100%。

（5）要檢驗(yàn)亞鐵離子，可以利用其還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色而檢驗(yàn)，即取樣品適量放入燒杯中，加入稀硫酸將其溶解,過濾取濾液少量于試管中，再加入幾滴高錳酸鉀溶液,其紫紅色若能褪去，則說明礦樣中含有+2價(jià)的鐵；反之則沒有。