Question

[化学]（15分）三氧化二铁和氧化亚铜是红色粉末，常作颜料。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：

查阅资料知：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 l：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溶液。

（1）若假设1成立，则实验现象是__                     。

（2）若滴入 KSCN溶液后溶液不变红色，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？__________。筒述你的理由              .

（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN溶液时溶液不变红色，则证明原固体粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，则其质量比为__       _，写出其中发生的氧化还原反应的离子方程式                             。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ag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bg，则混合物中Cu₂O的质量分数为            。

Answer

（1）没有红色不溶物，滴加KSCN溶液，溶液变为红色（2分）；

（2）不合理（2分）；Cu能将Fe3+还原为Fe2+（2分）；

（3）10：9（2分）；Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O（2分）、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（2分）；

（4）（3分）。

【解析】

试题分析：（1）若红色粉末是Fe2O3，Fe2O3完全溶解于稀硫酸生成硫酸铁，没有红色不溶物，溶解里有Fe3+，滴加KSCN溶液后溶液变为红色；

（2）红色粉末若是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，滴加KSCN试剂后溶液可能不变红色，此说法不合理；

（3）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+ 其中后面二反应发生的是氧化还原反应；

设Fe2O3的物质的量为nmol，溶解于稀硫酸生成的Fe3+为2nmol，结合2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知溶解的Cu为nmol，再根据Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知Cu2O的物质的量为nmol，故Fe2O3和Cu2O是等物质的量混合，二者的质量比为它们的式量之比，即160：144=10：9；

（4）Cu2O～～～2CuO 质量增重△w

144 g 16 g

m（Cu2O） （b-a） g

所以m（Cu2O）==9（b-a）g，

故混合物中Cu2O的质量分数为。

考点：探究物质的组成或测量物质的含量，涉及铁的氧化物和氢氧化物、铜金属及其重要化合物的主要性质。