Question

（14分）某混合物X由A1₂O₃、Fe₂O₃、Cu、SiO₂中的一种或几种物质组成。进行如下实验。

请回答：

（1）由I可知X中一定存在的是             ，步骤I所发生反应的离子方程式为：                          、                            。

（2）反应II的化学方程式是                                。

    为进一步确定上述混合物X的成分，另取9.4gX进行如下实验。

（3）由Ⅲ可得出的结论为：                                           。

（4）步骤Ⅳ所得蓝色溶液中阳离子为                 。

（5）原混合物中各成分的质量之比是                 。（不必化简）

Answer

（1）Fe2O3 、Cu     Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O    Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+

（2）SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O（3）混合物X中无A12O3

（4）H＋ Cu2＋ Fe2＋（5）m(Fe2O3)：m(Cu) ：m(SiO2) =3.2 ：3.2 ：3.0

【解析】（1）加入盐酸溶液显蓝色，说明有铜离子生成。但铜和盐酸不反应。这说明氧化单质铜的是氯化铁，即一定还有氧化铁和铜。有关的方程式是Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+。

（2）二氧化硅和盐酸不反应，所以和氢氧化钠溶液反应的是二氧化硅，方程式是SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。其中二氧化硅的质量是4.92g－1.92g＝3.00g，所以剩余的固体一定是铜。

（3）根据实验过程可知，和氢氧化钠溶液反应的固体是9.4g－6.4g＝3.0g。由于二氧化硅就是3.0g，所以样品中没有氧化铝。

（4）由于盐酸过量，所以溶液中阳离子是H＋ 、Cu2＋ 、Fe2＋。

（5）设氧化铁的物质的量是x，则生成氯化铁是2x。所以和氯化铁反应的铜是x，因此有160x＋64x＝6.4－1.92，解得x＝0.02mol，所以氧化铁是3.2g，因此铜是9.4g－3.2g－3.0g＝3.2g，则三者的质量之比是m(Fe2O3)：m(Cu) ：m(SiO2) =3.2 ：3.2 ：3.0。