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(2010?宝鸡三模)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某化学实验小组对组成可能为Fe2O3、Cu2O或二者混合物的红色粉末进行了一系列的实验.
请回答实验中有关问题:
实验一:探究红色粉末的成分
[查阅资料]①Cu2O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.
②Cu能与Fe2(SO43溶液作用生成CuSO4和FeSO4
[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Fe2O3和Cu2O的混合物
[设计探究实验]取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN溶液.
(1)若假设1成立,则实验现象是
固体完全溶解,溶液呈血红色
固体完全溶解,溶液呈血红色

(2)若假设2成立,则实验现象是
溶液变为蓝色,最终溶液中仍有红色固体
溶液变为蓝色,最终溶液中仍有红色固体

(3)若固体粉末完全溶解,滴加KSCN溶液时溶液不变红色,则此时发生反应的离子方程式为
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+

[实验结果]经实验分析,假设3是正确的.
实验二:测定Cu2O的质量分数
(4)取a g该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b g(b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为
9(b-a)
a
×100%
9(b-a)
a
×100%

实验三:利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO3?5H2O)
经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下表:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
实验室可供选择试剂有:A.氨水  B.H2O2  C.NaOH  D.Cu2(OH)2CO3
该实验小组设计实验方案如下:

(5)请回答:
①试剂1为
B
B
(从可供选择试剂中选择并填出对应字母编号,②同);
②试剂2为
D
D

③固体X的化学式为
Fe(OH)3
Fe(OH)3

④操作I为
加热浓缩,冷却结晶
加热浓缩,冷却结晶
分析:(1)Fe3+遇到KSCN溶液呈红色;
(2)Cu2O遇到酸产生Cu;
(3)若固体全部溶解,则一定存在Fe2O3和Cu2O;
(4)依据题意,能发生反应的物质为Cu2O,最后变成CuO,增加的质量就是反应的氧气的质量,根据质量差计算可以得出Cu2O的质量分数;
(5)根据表格可知,Fe(OH)3完全沉淀时,pH最小,故应将Fe2+先转化为Fe3+,在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe3+,但是所加物质不能增加新的杂质.
解答:解:(1)若假设1成立,则溶液中含有Fe3+,遇到KSCN溶液呈红色,
故答案为:固体完全溶解,溶液变为血红色;
(2)如果混合物中含有Cu2O,遇到酸产生Cu,Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,溶液变为蓝色,最终溶液中仍有红色固体,
故答案为:溶液变为蓝色,最终溶液中仍有红色固体;
(3)若固体全部溶解,则一定存在Fe2O3和Cu2O,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,
故答案为:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
(4)依据题意,能发生反应的物质为Cu2O,最后变成CuO,增加的质量就是反应的氧气的质量,根据质量差计算可以得出Cu2O的质量分数.
设样品中氧化亚铜的质量为m,
2Cu2O+O2═4CuO△m
288g            32g
m             (b-a)g
m=
288g×(b-a)g
32g
=9(b-a)g
混合物中Cu2O的质量分数为
9(b-a)
a
×100%;
故答案为:
9(b-a)
a
×100%;
(5)根据表格可知,Fe(OH)3完全沉淀时,pH最小,故应将Fe2+先转化为Fe3+,在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe3+,但是所加物质不能增加新的杂质,故第一步氧化剂应是H2O2,再加入Cu2(OH)2CO3,调节pH,使溶液中的Fe3+生成沉淀除去.滤液成分为硫酸铜,经加热浓缩,冷却结晶、过滤后可得五水硫酸铜晶体,
故答案为:B;D;Fe(OH)3;加热浓缩,冷却结晶.
点评:本题考查实验的设计及评价,以及物质的组成及含量的测定,本题难度较大,做题时注意把握题给信息.
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N
N
O
O
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H2O
H2O
NH3
NH3
(填分子式).
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sp3
,分子中相邻化学键之间的夹角为
109°28′
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(3)元素D与元素F分别与元素E形成的晶体熔点高低的比较为
NaCl
NaCl
KCl
KCl
(填化学式),原因为
NaCl晶体的晶格能大于KCl晶体的晶格能
NaCl晶体的晶格能大于KCl晶体的晶格能

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