Question

三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常作红色颜料．某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者的混合物．探究过程如下：
查阅资料知：Cu₂O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．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
设计实验：取少量粉末放入足量稀硫酸中，然后在所得溶液中滴加KSCN溶液．
（1）若假设1成立，则实验现象是

 

．
（2）“若滴入KSCN溶液后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁”．你认为这种说法合理吗？

 

，理由是

 

．
若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN溶液时溶液不变红色，则证明原固体粉末是

 

．
（3）探究延伸：经实验分析，确定红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．
实验小组欲利用该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⁺、Fe³⁺、Fe²⁺分别生成沉淀的pH如表：

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

实验可提供的试剂有：A、氯水 B、H₂O₂   C、NaOH   D、Cu₂（OH）₂CO₃实验小组设计的实验方案如图：

试回答：①试剂1为

 

  试剂2为

 

 （填字母）②固体X的化学式为

 

③操作Ⅰ为

 

，

 

．

Answer 1

考点：铁的氧化物和氢氧化物,铜金属及其重要化合物的主要性质,二价Fe离子和三价Fe离子的检验

专题：几种重要的金属及其化合物

分析：（1）Fe₂O₃与硫酸反应生成硫酸铁，铁离子遇KSCN溶液红色；
（2）红色粉末若是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⁺，滴加KSCN试剂后溶液可能不变红色；若固体全部溶解，所得溶液中滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则一定是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物；
（3）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．

解答： 解：（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）红色粉末若是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⁺，滴加KSCN试剂后溶液可能不变红色，所以说法不合理，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：不合理；Cu能将Fe³⁺还原为Fe²⁺；Fe₂O₃和Cu₂O的混合物；
（3）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Cu₂（OH）₂CO₃，得到的沉淀x为Fe（OH）₃，滤液成分为硫酸铜，经加热蒸发、过滤后可得五水硫酸铜晶体，
故答案为：①B；D； ②Fe（OH）₃；③蒸发浓缩；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．