Question

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或二者的混合物．限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹、铁钉、3mol?L^-1H₂SO₄、0.01mol?L^-1KMnO₄、NaOH稀溶液、0.1mol?L^-1KI、20%KSCN、蒸馏水．探究过程如下：
（1）查阅资料：Cu₂O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O；单质Cu能将Fe³⁺还原成Fe²⁺：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（2）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：红色粉末是

 

；
（3）实验过程：
设计实验方案证明你的假设；根据设计的实验方案，进行实验．请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象．

	实验操作	预期现象	结 论
操作1：			假设1或假设3成立
操作2：			假设1成立
			假设3成立
操作3：			假设2或假设3成立
操作4			假设2成立
			假设3成立

Answer 1

分析：（2）依据假设的物质组成分析假设3为二者混合物；
（3）Cu₂O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O；单质Cu能将Fe³⁺还原成Fe²⁺：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，依据题干信息中物质的性质分析设计实验方案，主要是利用氧化亚铜在酸溶液中会发生自身氧化还原反应生成铜和铜盐溶液的反应现象，

解答：解：（2）假设1：红色粉末是Fe₂O₃，假设2：红色粉末是Cu₂O，依据假设可知假设3为Fe₂O₃和Cu₂O，
故答案为：Fe₂O₃和Cu₂O；
（3）证明假设1或假设3成立可以利用固体溶解于硫酸溶液中，加入硫氰酸钾溶液，若出现血红色证明含有铁离子；继续加入过量铁钉，若铁钉上无红色固体析出，证明假设1成立，若铁钉上有红色固体析出，证明假设3成立；取红色粉末遇试管中加入硫酸溶液红色粉末不能完全溶解，Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O；假设2或假设3正确；取上层清液逐滴加入到盛有0.01 mol?L^-1KMnO₄溶液的试管中，溶液褪色证明假设3正确，溶液不褪色证明假设2正确，
故答案为：

	实验操作	预期现象	结论
操作1：	取红色粉末少许于试管中，加入足量（1分）3 mol?L-1H2SO4，和20%KSCN	溶液呈血红色
操作2：	继续向试管中放入足量铁钉	铁钉上无红色固体析出
		铁钉上有红色固体析出
操作3：	取红色粉末少许于试管中，加入足量3 mol?L-1H2SO4	红色粉末不能完全溶解（或溶液显蓝色）
操作4	取上层清液，逐滴加入到盛有0.01 mol?L-1KMnO4溶液的试管中	KMnO4溶液不褪色
		KMnO4溶液褪色

点评：本题考查了物质组成的实验设计和反应现象的分析判断，注意题干信息的分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．