某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，某化学兴趣小组对其组成进行探究．资料支持：Cu2

Question

某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，某化学兴趣小组对其组成进行探究．资料支持：Cu2O在酸性溶液中会发生反应：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O．方案一：（1）学生甲取少量样品于烧杯中，加入过量浓硝酸，产生一种红棕色的气体．由此可得出样品中一定含有______，写出产生上述气体的化学方程式______．（2）进一步探究样品中另一种成分．实验操作步骤为：取少量上述溶液，______．方案二：（3）学生乙取少量样品于烧杯中，加入过量稀硫酸，并作出如下假设和判断，结论正确的是______．A．若固体全部溶解，说明样品一定含有Fe2O3，一定不含有Cu2OB．若固体部分溶解，说明样品一定含有Cu2O，一定不含有Fe2O3C．若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，说明样品一定含有Fe2O3和Cu2O方案三：学生丙利用如图所示装置进行实验，称量反应前后装置C中样品的质量，以确定样品的组成．回答下列问题：（4）装置A是氢气的发生装置，可以使用的药品是______A．氢氧化钠溶液和铝片 　　B．稀硝酸和铁片　 C．稀硫酸和锌片　 D．浓硫酸和镁片（5）下列实验步骤的先后顺序是______（填序号）．①打开止水夹；　　　　　　　　　 ②关闭止水夹；　　　　　　　　　　　 ③点燃C处的酒精喷灯；④熄灭C处的酒精喷灯　　　 ⑤收集氢气并验纯．（6）假设样品全部参加反应，若实验前样品的质量为1.6克，实验后称得装置C中固体的质量为1.3克．则样品的组成是______．（可能用到的相对原子质量：Fe：56Cu：64C：12O：16 ）

Answer 1

（1）样品可能含有Fe₂O₃和Cu₂O中的一种或两种，依据Cu₂O在酸性溶液中会发生反应：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O分析可知，加入过量浓硝酸，产生一种红棕色的气体说明有还原硝酸的物质只有氧化铁无此性质，判断一定含有Cu₂O，氧化亚铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu₂O+6HNO₃（浓）═2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O，
故答案为：Cu₂O；Cu₂O+6HNO₃（浓）═2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O；
（2）检验另一种物质氧化铁的存在，可以利用样品溶解于酸溶液中的铁离子现状设计实验验证，取少量溶液与试管中，滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，说明样品中含有Fe₂O₃，反之说明样品中不含有Fe₂O₃，
故答案为：滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，说明样品中含有Fe₂O₃，反之说明样品中不含有Fe₂O₃；
（3）A、固体全部溶解，若固体是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu恰好能将Fe³⁺还原为Fe²⁺，故A错误；
B、固体若是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⁺，剩余铜，故B错误；
C、若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，因为Cu₂O溶于硫酸生成Cu和CuSO₄，而H₂SO₄不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe₂O₃存在，使其生成的Fe³⁺溶解产生的Cu，反应的有关离子方程式为Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O、2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．说明样品一定含有Fe₂O₃和Cu₂O，故C正确；
故答案为：C；
（4）A．氢氧化钠溶液和铝片反应生成偏铝酸钠和氢气，故A符合； 　　
B．稀硝酸和铁片反应不能生成氢气，故B不符合；　
C．稀硫酸和锌片反应会生成氢气，故C符合；　
D．浓硫酸和镁片反应生成二氧化硫不能生成氢气，故D不符合；
故答案为：AC；
（5）依据装置图分析，打开止水夹使装置A中试剂发生反应生成氢气，在装置C导气管处收集氢气减小验纯，当氢气纯净后，点燃C处酒精灯加热反应完全，实验结束先熄灭C处酒精灯，继续通入氢气至C处冷却再停止通氢气，实验操作步骤先①打开止水夹，⑤收集氢气并验纯，③点燃C处的酒精喷灯；④熄灭C处的酒精喷灯；②关闭止水夹，
故答案为：①⑤③④②；
（6）假设样品全部参加反应，若实验前样品的质量为1.6克，实验后称得装置C中固体的质量为1.3克，则
若全部是氧化铁，反应为：Fe₂O₃+3H₂=2Fe+3H₂O△m
                        160                48g
                        1.6g               0.48g
若全部是氧化亚铜反应为Cu₂O+H₂=2Cu+H₂O△m
                     144              16g
                      1.6g            0.18g
题干中固体质量变化为1.6g-1.3g=0.3g，0.18g＜0.3g＜0.48g，所以怎么样品中一定含有Fe₂O₃和Cu₂O，
故答案为：Fe₂O₃和Cu₂O．