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三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校化学实验小组通过实验探究某红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者混合物。探究过程如下：

查阅资料：Cu₂O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄。

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试剂。

（1）若只有Fe₂O₃，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，则此过程中的离子反应为：

____________________________。

（3）经实验分析，确定红色粉末为Cu₂O和Fe₂O₃的混合物。实验小组欲测定Cu₂O的质量分数。已知Cu₂O在空气中加热生成CuO。

测定流程：

实验中操作A的名称为_____________。

灼烧过程中，所需仪器有：酒精灯、玻璃棒、_____________等（夹持仪器除外）。

（4）写出混合物中Cu₂O的质量分数的表达式_____________。

实验小组欲利用红色粉末制取较纯净的胆矾（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：

实验室有下列试剂可供选择：A．氯水 B．H₂O₂C．NaOH D．Cu₂(OH)₂CO₃

实验小组设计如下实验方案制取胆矾：

（5）用试剂编号表示：试剂l为_____________，试剂2为_____________。

（6）为什么先“氧化”后“调节pH”？pH控制范围为多少？__________________________________

【答案】

（本题共12分）（1）固体完全溶解，溶液呈血红色（1分）

（2）Fe₂O₃ +6H⁺→2Fe³⁺+3H₂O、Cu₂O+2H⁺→Cu+Cu²⁺+ H₂O、2Fe³⁺+Cu→2Fe²⁺+Cu²⁺（3分）

（3）恒重操作、坩埚（2分）

（4）或%（2分）

（5）试剂1为B，试剂2为D。（2分）

（6）由于亚铁离子和铜离子开始沉淀、沉淀完全的pH值很接近，难以分离，把亚铁离子氧化为铁离子，pH控制范围：3.7<pH<6将铁离子转化为沉淀而被除去。（2分）

【解析】

试题分析：（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，因此实验现象是固体完全溶解，溶液呈血红色。

（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，这说明反应中没有铁离子生成，而是生成亚铁离子，因此固体粉末是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⁺，有关反应的离子方程式是Fe₂O₃ +6H⁺→2Fe³⁺+3H₂O、Cu₂O+2H⁺→Cu+Cu²⁺+ H₂O、2Fe³⁺+Cu→2Fe²⁺+Cu²⁺。

（3）为使固体完全反应，需要进行恒重操作，即操作A是恒重操作。固体灼烧需要在坩埚中完成，因此还需要的仪器是坩埚。

（4）根据方程式2Cu₂O＋O₂=4CuO可知，固体增加的质量就是参加反应的氧气德文质量，则

Cu₂O～～～2CuO 质量增重△m

144g 16g

m(Cu₂O) （b－a）g

解得m(Cu₂O)＝＝9（b-a）g

故混合物中Cu₂O的质量分数为×100%＝%

（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应选择绿色氧化剂双氧水，即答案选B；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Cu₂(OH)₂CO₃，得到的沉淀x为Fe Fe(OH)₃。

（6）根据表中数据可知，由于亚铁离子和铜离子开始沉淀、沉淀完全的pH值很接近，难以分离，所以必须把亚铁离子氧化为铁离子，pH控制范围：3.7＜pH＜6将铁离子转化为沉淀而被除去。

考点：考查氧化亚铜、氧化铁的性质；物质的分离易提纯；离子检验；实验方案设计与评价以及物质含量的计算等

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

铝、铁、铜的单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛．
（1）铁元素在元素周期表中的位置是

第四周期第VIII族

．
（2）铝电池性能优越，铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如图所示．
①该电池的总反应化学方程式为

4Al+3O₂+6H₂O=4Al（OH）₃

；
②电池中NaCl的作用是

增强溶液的导电能力

．
（3）用铝电池电解CuSO₄溶液（电极均为铂电极），通电一段时间后，一极上析出红色固体，另一极的电极反应式为

4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O

，此时向溶液中加入8g CuO固体后可使溶液恢复到电解前的浓度，则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为

1.12

L．
（4）氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂．将铝土矿粉混合后加热并通入氯气，可得到氯化铝，同时生成CO，写出该反应的化学方程式

Al₂O₃+3C+3Cl₂

△

2AlCl₃+3CO．

Al₂O₃+3C+3Cl₂

△

2AlCl₃+3CO．

．
（5）三氧化二铁和氧化亚铜（Cu₂O）都是红色粉末，常用作颜料．已知氧化亚铜溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄．取少量Fe₂O₃和Cu₂O组成的混合物放入足量稀硫酸中．
①此过程中发生的反应有（用离子方程式表示）：
Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；

Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O

；

Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺

②设计实验证明反应后所得溶液中铁元素可能存在形式

取少量所得溶液于试管中，向其中滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红则说明存在铁离子，反之则无，另取少量所得溶液于试管中，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色说明含有亚铁离子，不褪色说明没有亚铁离子

．
③若实验中观察到溶液变为蓝色且有固体剩余，则n（Cu₂O）

＞

n（Fe₂O₃）．（填“＞”、“＜”或“=”）

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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

．
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

．
（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

．
（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

．
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

，试剂2为

（选填字母A、B、C、D）．
②固体x的化学式为

Fe（OH）₃

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（I）三氧化二铁和氧化亚铜（Cu₂O）都是红色粉末．常用作颜料．已知氧化亚铜溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄．某校化学实验小组为了探究由Fe₂O₃和Cu₂O组成的混合物中两者物质的量相对大小，某同学认为只要取少量粉末放入足量稀硫酸中，通过观察现象即可．
（1）上述实验过程中发生的反应有（用离子方程式表示）：
①Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³++3H₂O ②

Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O

③

Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺

（2）若实验中观察到溶液变为蓝色且有固体剩余，则n（Cu₂O）

＞

n（Fe₂O₃）．（填“＞”、“＜”或“=”）．
（ II）分别在密闭容器的两个反应室中进行如下反应：
左反应室：A（g）+2B（g）

常温

2C（g）
右反应室：2Z（g）

常温

X（g）+Y（g）
在反应室之间有无摩擦、可自由滑动的密封板隔断．反应开始和达到平衡时有关物理量的变化如图所示：