Question

三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末，常用作顏料。某校一化學實驗小組通過實驗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是一種堿性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄，在空氣中加熱生成CuO。
提出假設
假設1：紅色粉末是Fe₂O₃
假設2：紅色粉末是Cu₂O
假設3：紅色粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物
設計探究實驗
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN試劑。
（1）若假設1成立，則實驗現象是_____________________________________________。
（2）若滴加KSCN試劑后溶液不變紅色，則證明原固體粉末中一定不含三氧化二鐵。你認為這種說法合理嗎？________。簡述你的理由(不需寫出反應方程式)____________
________________________________________________________________________。
（3）若固體粉末完全溶解無固體存在，滴加KSCN試劑時溶液不變紅色，則證明原固體粉末是________，寫出發生反應的離子方程式________________________________。
探究延伸
經實驗分析，確定紅色粉末為Fe₂O₃和Cu₂O的混合物。
（4）實驗小組欲用加熱法測定Cu₂O的質量分數，取a g固體粉末在空氣中充分加熱，待質量不再變化時，稱其質量為b g(b＞a)，則混合物中Cu₂O的質量分數為________。
（5）實驗小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽礬(CuSO₄·5H₂O)。經查閱資料得知，在溶液中通過調節溶液的酸堿性而使Cu^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋分別生成沉淀的pH如下：

物質	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
開始沉淀pH	6.0	7.5	1.4
沉淀完全pH	13	14	3.7

 
實驗室有下列試劑可供選擇：A.氯水　B．H₂O₂　C．NaOH　D．Cu₂(OH)₂CO₃
實驗小組設計如下實驗方案：

試回答：
①試劑1為________(填字母，后同)，試劑2為________。
②固體X的化學式為____________________________________________________。
③操作Ⅰ為___________________________________________________________。

Answer 1

（1）溶液變為血紅色
（2）不合理　Cu能將Fe^3＋還原為Fe^2＋
（3）Fe₂O₃和Cu₂O的混合物
Fe₂O₃＋6H^＋=2Fe^3＋＋3H₂O、Cu₂O＋2H^＋=Cu＋Cu^2＋＋H₂O、2Fe^3＋＋Cu=2Fe^2＋＋Cu^2＋
（4） ×100%
（5）①B　D　②Fe(OH)₃�、奂訜嵴舭l

（1）若假設1成立，則溶液中含有Fe^3＋，遇到KSCN溶液顯紅色。（2）如果混合物中含有Cu₂O，遇到酸產生Cu，Cu能與Fe^3＋反應生成Fe^2＋和Cu^2＋，故此種說法不正確。（3）若固體全部溶解，則一定存在Fe₂O₃和Cu₂O，因為Cu₂O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Fe^3＋溶解產生的Cu。（4）依據題意，能發生反應的物質為Cu₂O，最后變成CuO，增加的質量就是反應的氧氣的質量，根據質量差計算可以得出Cu₂O的質量分數。（5）根據題給表格可知，Fe(OH)₃完全沉淀時，pH最小，故應將Fe^2＋先轉化為Fe^3＋，再利用增大pH的方法除去溶液中的Fe^3＋，但是所加物質不能增加新的雜質，故第一步氧化劑應是H₂O₂，再加入Cu₂(OH)₂CO₃，調節pH，使溶液中的Fe^3＋生成沉淀除去。