三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合

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  • 解题思路:(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;

    (3)加热方式反应2Cu2O+O2=4CuO,固体质量增重,根据固体增重利用差量法计算Cu2O的质量,再利用质量分数等于计算;

    (4)Fe2O3和Cu2O的混合物,放入足量稀硫酸中分数反应生成硫酸铁、硫酸铜、铜会有Cu生成,固体恰好完全溶解,向溶液中滴加KSCN,溶液不变红色,则生成Cu能与Fe3+恰好完全反应Fe2+,据此计算;

    (5)a g固体粉末,用足量的H2还原,固体为Fe、Cu,固体完全溶解于稀硝酸中,向溶液中滴加KSCN,溶液也不变红色,数目生成硝酸亚铁、硝酸铜,同时生成NO,硝酸完全反应,没有剩余.计算出Fe、Cu的物质的量,根据电子转移守恒计算n(NO),进而计算NO体积;原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NO)+2n[Fe(NO32]+2n[Cu(NO32],据此计算.

    (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,

    故答案为:不合理;Cu能将Fe3+还原为Fe2+

    (3)Cu2O~~~2CuO 质量增重△w

    144 g 16 g

    m(Cu2O) (b-a) g

    m(Cu2O)=

    144g×(b−a)g

    16g=9(b-a)g,

    故混合物中Cu2O的质量分数为

    9(b−a)g

    ag×100%=

    100(b−a)

    a%,

    故答案为:

    100(b−a)

    a%;

    (4)发生反应Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O,Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O,Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,固体恰好完全溶解,向溶液中滴加KSCN,溶液不变红色,则生成Cu能与Fe3+恰好完全反应Fe2+,有如下关系式:Cu2O~Cu~2Fe3+~Fe2O3,故混合物中n(Cu2O)=n(Fe2O3),所以n(Cu2O):n(Fe2O3)=1:1,故答案为:1:1;

    (5)混合物中n(Cu2O):n(Fe2O3)=1:1,所以n(Cu2O)=n(Fe2O3)=[ag/144g/mol+160g/mol]=[a/304]mol,

    用足量的H2还原,固体为Fe、Cu,固体完全溶解于稀硝酸中,向溶液中滴加KSCN,溶液也不变红色,数目生成硝酸亚铁、硝酸铜,同时生成NO,

    根据元素守恒、电荷守恒有n(NO)×3=[a/304]mol×2×2+[a/304]mol×2×2,解得n(NO)=[a/114]mol,所以NO气体的体积为[a/114]mol×22.4L/mol=[22.4/114]L=[11200/57]mL;

    原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NO)+2n[Fe(NO32]+2n[Cu(NO32]=[a/114]mol+[a/304]mol×2×2+[a/304]mol×2×2=[4a/114]mol,故原硝酸的浓度c=

    4a

    114mol

    0.05L=[40a/57]mol/L,

    故答案为:[11200/57];

    点评:

    本题考点: 制备实验方案的设计.

    考点点评: 本题考查了实验方案设计中的有关问题,难度较大,计算量较大,做题时要细心,防止计算失误.

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