Question

黄铜矿（CuFeS₂）是炼钢和炼铜的主要原料．在高温下灼烧生成二氰化二铁和氧化铜。三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末．常用作颜料。某学校化学兴趣小组通过实验米探究一红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或两者的混合物。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,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       。
（2）滴加KSCN试剂后溶液不变红色．某同学认为原同体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗?   。简述你的理由（不需写出反应的化学方程式）：              。
（3）若固体粉末未完全溶解，仍然有固体存在．滴加KSCN试剂时溶液不变红色．则证明原固体粉末是   ，写出发生的氧化还原反应的离子方程式：     。
【探究延伸】
（4）经过实验分析．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）。经过查阅资料得知．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：

实验小组设汁如下实验方案：

①试剂1为   ．试剂2为       . （填字母）

A．氯水

B．H2O2

C．NaOH

D．CuO

②固体X的化学式为        。
③操作II为              。

Answer 1

（1）固体完全溶解，溶液呈血红色
（2）不合理；当原固体粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物时，加入稀H₂SO₄后产生的Fe³⁺与Cu反应生成Fe²⁺，滴加KSCN溶液后也可能不变红色
（3）Fe₂O₃和Cu₂O；Cu₂O+2H⁺="Cu" + Cu²⁺+ H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺
（4）①B；D  ②Fe(OH)₃     ③蒸发浓缩、冷却结晶

试题分析：（1）取少量粉末放入足量稀硫酸中．Fe₂O₃与硫酸发生反应：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+H₂O.反应后产生了Fe³⁺。在所得溶液中再滴加KSCN试剂，会看到固体完全溶解，溶液呈血红色。（2）滴加KSCN试剂后溶液不变红色．某同学认为原同体粉末中一定不含三氧化二铁。这种说法是错误的，因为当原固体粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物时，加入稀H₂SO₄后产生的Fe³⁺与Cu反应生成Fe²⁺，滴加KSCN溶液后也可能不变红色。（3）若固体粉末未完全溶解，仍然有固体存在．滴加KSCN试剂时溶液不变红色．则证明原固体粉末是Fe₂O₃和Cu₂O，发生的氧化还原反应的离子方程式为Cu₂O+2H⁺="Cu" + Cu²⁺+ H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺。（4）①将含有Fe₂O₃和Cu₂O的混合物用硫酸溶解，发生反应Cu₂O+2H⁺="Cu" + Cu²⁺+ H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，由于Fe(OH)₂和Cu(OH)₂沉淀的PH很接近，不容易分离、提纯。而Fe(OH)₃沉淀的PH较小，二者差别较大，溶液分离。所以再向该溶液中加入H₂O₂把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再加入CuO调节溶液的PH至3.7左右，Fe³⁺完全转化为Fe(OH)₃沉淀除去。滤液的主要成分为CuSO₄，再将溶液蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤即得到较纯净的胆矾（CuSO₄·5H₂O）。₄·5H₂O）的制取方法。主要涉及的知识有物质成分的确定、Fe³⁺的检验、杂质的除去、混合物的分离、物质的提纯、化学方程式、离子方程式的书写等知识。