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装修材料中常用作红色颜料的有三氧化二铁和氧化亚铜.某学生想通过实验探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.其探究过程如下:
查阅资料:Cu2O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1:红色粉末是Fe2O3
假设2:红色粉末是Cu2O;
假设3:______.
设计探究实验:
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂.
(1)若假设1成立,则实验现象是______.
(2)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是______.
(3)另一同学欲用加热法确定粉末的组成.取72g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80g,则原固体粉末是______.
结论:经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物.
(4)实验小组欲利用该红色粉末制取纯净的胆矾(CuSO4?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:
物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
开始沉淀pH6.07.51.4
沉淀完全pH13143.7
实验室有下列试剂可供选择:A、氯水 B、H2O2  C、NaOH  D、CuO,实验小组设计如右实验方案:
①试剂1为______,试剂2为______(选填字母A、B、C、D).
②固体x的化学式为______.

解:学生想通过实验探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.根据假设1、2,可知假设为红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物,
故答案为:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物;
(1)若红色粉末是Fe2O3,Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁,没有红色不溶物,滴加KSCN溶液,溶液变为红色,
故答案为:没有红色不溶物,滴加KSCN溶液,溶液变为红色;
(2)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,则一定是Fe2O3和Cu2O的混合物,
故答案为:Fe2O3和Cu2O的混合物;
(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,
故答案为:Fe2O3和Cu2O的混合物;
(4)Cu2O~~~2CuO 质量增重△w
144 g 16 g
m(Cu2O) 80g-72g=8 g
所以m(Cu2O)==72g,
氧化亚铜质量等于固体质量,则原固体粉末是Cu2O,
故答案为:Cu2O;
(5)红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物,由工艺流程可知,放入足量稀硫酸中会有Cu生成,Cu能将Fe3+还原为Fe2+,所得的溶液含有Fe2+,加入试剂1目的是Fe2+将为Fe3+,氯气会引入氯离子,故试剂1应选择B.H2O2
加入试剂2目的是调节溶液的PH值使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤得到硫酸铜溶液,氢氧化钠会引入钠离子,故试剂2应选择CuO,得到的沉淀x为Fe(OH)3
故答案为:B;D;Fe(OH)3
分析:学生想通过实验探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.根据假设1、2,可知假设为红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物;
(1)Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁,铁离子遇KSCN溶液红色;
(2)若固体全部溶解,所得溶液中滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色,说明没有铁离子,只有氧化铁,溶液显红色,只有氧化亚铜,会有不溶物,则一定是Fe2O3和Cu2O的混合物,放入足量稀硫酸中发生反应生成硫酸铁、硫酸铜、铜,有Cu生成,固体恰好完全溶解,向溶液中滴加KSCN,溶液不变红色,则生成Cu能与Fe3+恰好完全反应Fe2+
(3)加热方式反应2Cu2O+O2=4CuO,固体质量增重,根据固体增重利用差量法计算Cu2O的质量,据此判断;
(5)红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物,由工艺流程可知,放入足量稀硫酸中会有Cu生成,Cu能将Fe3+还原为Fe2+,所得的溶液含有Fe2+,加入试剂1目的是Fe2+将为Fe3+,且不能引入新杂质;加入试剂2目的是调节溶液的PH值使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤得到硫酸铜溶液,注意不能引入新杂质.
点评:本题考查实验的设计及评价,以及物质的组成的测定,难度较大,注意把握题给信息,是对所需知识的综合考查,需要学生具有扎实的基础与综合运用分析能力.
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

装修材料中常用作红色颜料的有三氧化二铁和氧化亚铜.某学生想通过实验探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.其探究过程如下:
查阅资料:Cu2O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
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,在所得溶液中再滴加KSCN试剂.
(1)若假设1成立,则实验现象是
没有红色不溶物,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
没有红色不溶物,滴加KSCN溶液,溶液变为红色

(2)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是
Fe2O3和Cu2O的混合物
Fe2O3和Cu2O的混合物

(3)另一同学欲用加热法确定粉末的组成.取72g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80g,则原固体粉末是
Cu2O
Cu2O

结论:经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物.
(4)实验小组欲利用该红色粉末制取纯净的胆矾(CuSO4?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:
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
实验室有下列试剂可供选择:A、氯水  B、H2O2   C、NaOH    D、CuO,实验小组设计如右实验方案:
①试剂1为
B
B
,试剂2为
D
D
(选填字母A、B、C、D).
②固体x的化学式为
Fe(OH)3
Fe(OH)3

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