10.三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末,常用作顏料.某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物.探究過程如下:
查閱資料:Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空氣中加熱生成CuO
提出假設(shè):
假設(shè)l:紅色粉末是Fe2O3
假設(shè)2:紅色粉末是Cu2O
假設(shè)3:紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn):
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN試劑.
(1)若假設(shè)1成立,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是固體全溶,溶液變?yōu)檠t色.
(2)若假設(shè)2成立,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有有紅色固體生成,溶液變藍(lán),加入KSCN時(shí),溶液不變紅色.
(3)若固體放入足量稀硫酸中,經(jīng)充分反應(yīng)后,固體全部溶解,滴加KSCN試劑時(shí),溶液不變紅色,則證明假設(shè)3(填數(shù)字)成立,寫出可能發(fā)生的離子方程式Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,2Fe3++Cu═2Fe+Cu2+
(4)經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析,確定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物.實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測(cè)定Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).取ag固體粉末在空氣中充分加熱,待質(zhì)量不再變化時(shí),稱其質(zhì)量為bg(b>a),則混合物中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{9(b-a)}{a}$×100%.

分析 (1)Fe3+遇到KSCN溶液呈紅色;
(2)Cu2O遇到酸生成Cu和硫酸銅,無Fe3+所以溶液也不變紅;
(3)銅不溶于稀硫酸,所以銅只能被鐵離子氧化;
(4)依據(jù)題意,能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為Cu2O,最后變成CuO,增加的質(zhì)量就是反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)量差計(jì)算可以得出Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

解答 解:(1)若假設(shè)1成立,F(xiàn)e2O3與稀硫酸反應(yīng)生成Fe3+,固體溶解遇到KSCN溶液呈紅色,
故答案為:固體全溶,溶液變?yōu)檠t色.
(2)由資料知Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,銅為紅色固體不溶水,銅離子的顏色為藍(lán)色所以溶液變藍(lán),因溶液中無Fe3+所以滴加KSCN試劑也不變紅,
故答案為:有紅色固體生成,溶液變藍(lán),加入KSCN時(shí),溶液不變紅色;
(3)因?yàn)镃u2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4,而H2SO4不能溶解Cu,所以混合物中必須有Fe2O3存在,使其生成的Fe3+溶解產(chǎn)生的Cu,若固體全部溶解,則一定存在Fe2O3和Cu2O,涉及的反應(yīng)有Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O、2Fe3++Cu═2Fe+Cu2+,
故答案為:3;Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,2Fe3++Cu═2Fe+Cu2+
(4)依據(jù)題意,能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為Cu2O,最后變成CuO,增加的質(zhì)量就是反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量,根據(jù)質(zhì)量差計(jì)算可以得出Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
設(shè)樣品中氧化亞銅的質(zhì)量為m,
2Cu2O+O2═4CuO△m
288g           32g
m             (b-a)g
m=$\frac{288(b-a)g}{32g}$=9(b-a)g,
混合物中Cu2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 $\frac{9(b-a)}{a}$×100%,
故答案為:$\frac{9(b-a)}{a}$×100%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià),以及物質(zhì)的組成及含量的測(cè)定,本題難度中等,做題時(shí)要特別重視題干所給給信息的應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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X$\stackrel{M}{→}$Y$\stackrel{M}{→}$Z
選項(xiàng)XYZM
AH2SO4(濃)Fe2(SO43FeSO4Fe
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