Question

黃銅礦（CuFeS2）是煉鋼和煉銅的主要原料．在高溫下灼燒生成二氰化二鐵和氧化銅。三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末．常用作顏料。某學(xué)校化學(xué)興趣小組通過實(shí)驗(yàn)米探究一紅色粉末是Fe2O3、Cu2O或兩者的混合物。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(shè)】

假設(shè)1：紅色粉末是Fe2O3。假設(shè)2：紅色粉末是Cu2O。假設(shè)3：紅色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。

【設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)】

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(shè)1成立，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是??????? 。

（2）滴加KSCN試劑后溶液不變紅色．某同學(xué)認(rèn)為原同體粉末中一定不含三氧化二鐵。你認(rèn)為這種說法合理嗎???? 。簡述你的理由（不需寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式）：?????????????? 。

（3）若固體粉末未完全溶解，仍然有固體存在．滴加KSCN試劑時溶液不變紅色．則證明原固體粉末是??? ，寫出發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式：????? 。

【探究延伸】

（4）經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析．確定紅色粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物。實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純凈的膽礬（CuSO4·5H2O）。經(jīng)過查閱資料得知．在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分別生成沉淀的pH如下：

實(shí)驗(yàn)小組設(shè)汁如下實(shí)驗(yàn)方案：

①試劑1為??? ．試劑2為??????? . （填字母）

A．氯水????? B．H2O2???? C．NaOH??? D.CuO

②固體X的化學(xué)式為???????? 。

③操作II為?????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）固體完全溶解，溶液呈血紅色

（2）不合理；當(dāng)原固體粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物時，加入稀H2SO4后產(chǎn)生的Fe3+與Cu反應(yīng)生成Fe2+，滴加KSCN溶液后也可能不變紅色

（3）Fe2O3和Cu2O；Cu2O+2H+=Cu + Cu2++ H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

（4）①B；D?? ②Fe(OH)3????? ③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

【解析】

試題分析：（1）取少量粉末放入足量稀硫酸中．Fe2O3與硫酸發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+H2O.反應(yīng)后產(chǎn)生了Fe3+。在所得溶液中再滴加KSCN試劑，會看到固體完全溶解，溶液呈血紅色。（2）滴加KSCN試劑后溶液不變紅色．某同學(xué)認(rèn)為原同體粉末中一定不含三氧化二鐵。這種說法是錯誤的，因?yàn)楫?dāng)原固體粉末為Fe2O3和Cu2O的混合物時，加入稀H2SO4后產(chǎn)生的Fe3+與Cu反應(yīng)生成Fe2+，滴加KSCN溶液后也可能不變紅色。（3）若固體粉末未完全溶解，仍然有固體存在．滴加KSCN試劑時溶液不變紅色．則證明原固體粉末是Fe2O3和Cu2O，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為Cu2O+2H+=Cu + Cu2++ H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。（4）①將含有Fe2O3和Cu2O的混合物用硫酸溶解，發(fā)生反應(yīng)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，不容易分離、提純。而Fe(OH)3沉淀的PH較小，二者差別較大，溶液分離。所以再向該溶液中加入H2O2把Fe2+氧化為Fe3+，再加入CuO調(diào)節(jié)溶液的PH至3.7左右，Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。濾液的主要成分為CuSO4，再將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，然后過濾即得到較純凈的膽礬（CuSO4·5H2O）。

考點(diǎn)：考查膽礬（CuSO4·5H2O）的制取方法。主要涉及的知識有物質(zhì)成分的確定、Fe3+的檢驗(yàn)、雜質(zhì)的除去、混合物的分離、物質(zhì)的提純、化學(xué)方程式、離子方程式的書寫等知識。