Question

【題目】Fe2O3和Cu2O都是紅色粉末,常用作顏料.實驗小組通過實驗來探究某一紅色粉末中Fe2O3和Cu2O的含量(不含其他物質)。

已知：Cu2O＋H2SO4＝Cu＋Cu SO4＋H2O

探究過程如下：

取少量該粉末放入 足量稀硫酸中，粉末完全溶解。

（1）①若滴加KSCN試劑后溶液不變為紅色，則Fe2O3和Cu2O的物質的量之比為________。

②實驗小組發現可通過對反應后溶液的稱量來獲得綠礬晶體（FeSO4·7H2O），設計了簡單的流程來完成綠礬的制備：

混合液過濾一系列操作綠礬晶體（FeSO4·7H2O）

試劑a為_____________（填化學式），“一系列操作”為__________、__________、過濾、洗滌、干燥。

（2）測定Cu2O的質量分數：另取一種由Fe2O3和Cu2O組成的固體混合物9.28g，將其放在空氣中充分加熱（只發生Cu2O→CuO的反應），待質量不再變化時，測得質量為9.60g，則固體混合物中Cu2O的質量分數為_________________（保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】1：1 Fe 蒸發濃縮 冷卻結晶 31.0%

【解析】

（1）①滴加KSCN試劑后溶液不變為紅色，發生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
②獲得綠礬晶體（FeSO47H2O），試劑a為Fe，可除去鐵離子，蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾分離出晶體；
（2）充分加熱只發生Cu2O→CuO的反應，增加質量為O元素的質量，以此計算。

（1）①滴加KSCN試劑后溶液不變為紅色，發生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，且2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+恰好反應，則Fe2O3和Cu2O的物質的量之比為1：1，
故答案為：1：1；
②獲得綠礬晶體（FeSO47H2O），試劑a為Fe，可除去鐵離子，由流程可知系列操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，
故答案為：Fe；蒸發濃縮；冷卻結晶；
（2）充分加熱只發生Cu2O→CuO的反應，由原子守恒可知Cu2O～2CuO～O，質量增加9.60g-9.28g=0.32g，可知n（Cu2O）=0.32g/16g/mol=0.02mol，固體混合物中Cu2O的質量分數為(0.02mol×144g/mol)/9.28g×100%=31.0%，
故答案為：31.0%。