Question

【题目】某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。查阅资料：Cu2O在酸性溶液中会发生反应：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O。

实验探究一：学生甲利用如图所示装置进行实验，称量反应前后装置C中样品的质量，以确定样品的组成。回答下列问题：

（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，__________________________________，则说明装置A的气密性良好。

（2）下列实验步骤中，正确的操作顺序是____________(填序号)。

①打开止水夹；②熄灭C处的酒精喷灯；③C处冷却至室温后，关闭止水夹；④点燃C处的酒精喷灯；⑤收集氢气并验纯

实验探究二：

（3）学生乙取少量样品于烧杯中，加入过量稀硫酸，并作出如下假设和判断，结论正确的是 ______。

A．若固体全部溶解，说明样品中一定含有Fe2O3，一定不含有Cu2O

B．若固体部分溶解，说明样品中一定含有Cu2O，一定不含有Fe2O3

C．若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，说明样品一定含有Fe2O3和Cu2O

D．若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明样品一定含有Fe2O3

另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色气体，证明样品中一定含有________，写出产生上述气体的化学方程式：____________________。

实验探究三：

（4）学生丙取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，反应后经过滤得到固体6.400g，测得滤液中Fe2＋有2.000mol，则样品中n(Cu2O)＝________________________mol。

Answer 1

【答案】向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，过一段时间若液柱高度保持不变 ①⑤④②③CDCu2OCu2O＋6HNO3(浓) ===2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋3H2O1.100

【解析】

根据图象知，A装置实验目的是制取还原性气体，用的是简易启普发生器制取气体，可以用稀硫酸和Zn制取氢气；B装置作用是干燥气体，C装置用氢气还原红色物质，用酒精灯点燃未反应的氢气。

（1）利用压强差检验装置气密性，其检验方法为：向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变，则该装置气密性良好；

（2）氢气混有空气加热发生爆炸，所以开始先通氢气，打开止水夹生成氢气，通过后续装置充满氢气，目的是排出装置中的空气，检验最后U型管出来的气体氢气纯度，气体纯净后再点燃C处的酒精喷灯，反应完成后先撤酒精灯，玻璃管冷却再停氢气，操作位熄灭C处的酒精喷灯，待C处冷却至室温后，关闭止水夹，防止生成的铜被空气中氧气氧化，所以其排列顺序是①⑤④②③；

（3）A、固体全部溶解，若固体是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu恰好能将Fe3+还原为Fe2+，故A错误；B、固体若是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+，剩余铜，故B错误；C、若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，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+．说明样品一定含有Fe2O3和Cu2O，故C正确；D、若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中含有三价铁离子，说明样品一定含有Fe2O3，故D正确；故选CD；另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体，氧化亚铜的氧化性大于硫离子，证明样品中一定含有Cu2O，氧化亚铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu2O+6HNO3（浓）=2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O；

（4）2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O，固体为铜，铁离子全部反应生成亚铁离子，生成2.0molFe2+，消耗Cu 1mol，剩余Cu物质的量，原样品中Cu2O物质的量=0.1mol+1mol=1.100mol。

本题考查了物质组成的分析判断，实验过程分析应用，主要是氧化还原反应发生的条件，产物判断，掌握基础是关键，题目难度中等．