Question

三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料．某學(xué)�；瘜W(xué)興趣小組通過實驗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，請寫出Cu₂O溶于硫酸時的離子方程式：

 

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【提出假設(shè)】
假設(shè)1：紅色粉末是Fe₂O₃
假設(shè)2：紅色粉末是Cu₂O
假設(shè)3：紅色粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物
【設(shè)計探究實驗】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，則實驗現(xiàn)象是

 

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（2）某同學(xué)認(rèn)為：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．該種說法明顯不合理．請簡述理由（用必要的方程式或者文字）

 

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（3）若固體粉末完全溶解無固體存在，滴加KSCN試劑時溶液不變紅色，則證明原固體粉末是

 

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【探究延伸】
經(jīng)實驗分析，確定紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．
（4）實驗小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽礬（CuSO₄?5H₂O）．經(jīng)查閱資料得知，在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分別生成沉淀的pH如下：

物質(zhì)	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀pH	6.0	7.5	1.4
沉淀完全pH	13	14	3.7

實驗小組設(shè)計如下實驗方案：
實驗室有下列試劑可供選擇：A、氨水  B、CuO  C、NaOH   D、Cu₂（OH）₂CO₃
試回答：
①試劑2為

 

（填字母）．
②固體X的化學(xué)式為

 

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③操作Ⅰ為：

 

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Answer 1

考點：銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),鐵的氧化物和氫氧化物

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：氧化亞銅為金屬氧化物，溶于酸生成鹽和水；
（1）依據(jù)假設(shè)1為氧化鐵，和實驗工廠分析，固體溶解后生成硫酸鐵，遇到硫氰化鉀會發(fā)生反應(yīng)生成血紅色溶液；
（2）滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，說明溶液中無鐵離子，可能是氧化亞銅在酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧化銅和銅，生成的銅能把鐵離子還原為亞鐵離子，使溶液遇到硫氰化鉀不變紅色；
（3）固體完全溶解，無固體存在，說明固體含有氧化鐵和氧化亞銅；反應(yīng)生成的銅會和鐵離子全部反應(yīng)；
（4）①紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物溶于硫酸后氧化亞銅反應(yīng)生成的銅會還原鐵離子為亞鐵離子，加入氧化劑過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀；
②X推斷為氫氧化鐵沉淀；
③操作Ⅰ是溶液中得到溶質(zhì)結(jié)晶水合物；是通過蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，過濾洗滌干燥得到晶體；

解答： 解：（1）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，若假設(shè)1成立，紅色粉末是Fe₂O₃，則實驗現(xiàn)象是固體完全溶解，溶液呈血紅色；
故答案為：固體完全溶解，溶液呈血紅色；
（2）滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，說明溶液中無鐵離子，可能是氧化亞銅在酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧化銅和銅，生成的銅能把鐵離子還原為亞鐵離子，使溶液遇到硫氰酸鉀不變紅色，所以滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，不能說明原混合物不含氧化鐵；
故答案為：不合理；當(dāng)原固體粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物時，加入稀H₂SO₄后產(chǎn)生的Fe³⁺與Cu反應(yīng)生成Fe²⁺，滴加KSCN溶液后也可能不變紅色；
（3）固體完全溶解，無固體存在，說明固體含有氧化鐵和氧化亞銅；反應(yīng)生成的銅會和鐵離子全部反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
故答案為：Fe₂O₃和Cu₂O；Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（4）①紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物溶于硫酸后氧化亞銅反應(yīng)生成的銅會還原鐵離子為亞鐵離子，加入氧化劑過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，為不引入雜質(zhì)需要加入氧化銅或堿式碳酸銅調(diào)節(jié)溶液PH，AC會引入新的雜質(zhì)；
故答案為：B；D；
②流程分析判斷固體X為氫氧化鐵沉淀；
故答案為：Fe（OH）₃；
③操作Ⅰ是溶液中得到溶質(zhì)結(jié)晶水合物；是通過蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，過濾洗滌干燥得到晶體；
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．

點評：本題主要考查了實驗探究物質(zhì)組成和性質(zhì)的實驗分析，物質(zhì)的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系，掌握基礎(chǔ)，細(xì)心審題是解題關(guān)鍵，題目難度中等．