Question

【題目】某鐵和銅的固體混合物在空氣中部分生銹(銹的成分為 CuO 和 Fe2O3)，其總質(zhì)量為 6.4 g，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)此固體混合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

(1)操作 1 的名稱為_____，此操作使用的玻璃儀器有_____、_____、_____。

(2)固體混合物中兩種氧化物與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_____、_____。

(3)紅色固體濾渣為_____(填“銅”或“氧化鐵”)。

(4)查閱資料知 Cu+Fe2(SO4)3CuSO4+2FeSO4，說(shuō)明在淺綠色強(qiáng)酸性溶液中___________ (填“含”或“不含”)Fe2(SO4)3。

(5)“一系列操作”中，其中有一步反應(yīng)如下，請(qǐng)將此反應(yīng)方程式配平:

_____Fe(OH)2+_________O2+_____H2O_____Fe(OH)3

(6)通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)得出:淺綠色溶液中不含 Cu2+，則原部分生銹的固體混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。

Answer 1

【答案】過(guò)濾 燒杯 漏斗 玻璃棒 CuO+2H+=Cu2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 銅 不含 4 1 2 4 5%

【解析】

(1)根據(jù)圖示，加入硫酸后分為濾液和濾渣，則操作1的名稱為過(guò)濾，過(guò)濾操作使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；

(2)固體混合物中CuO 和 Fe2O3可與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為CuO+2H+=Cu2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

(3)混合物中只有銅不與硫酸反應(yīng)，則紅色固體濾渣為銅；

(4)查閱資料知 Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4，銅單質(zhì)有剩余，故硫酸鐵全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，則濾液為硫酸亞鐵溶液，說(shuō)明在淺綠色強(qiáng)酸性溶液中不含Fe2(SO4)3；

(5)鐵元素由+2價(jià)變?yōu)?/span>+3價(jià)，失去1個(gè)電子，氧元素由0價(jià)變?yōu)?/span>-2價(jià)，共得到4個(gè)電子，根據(jù)電子得失守恒和物料守恒，方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

(6)原混合物為鐵、銅、氧化銅，氧化鐵組成，則混合物的總質(zhì)量=6.4g=m(Cu) + m(Fe)+ m(O)的質(zhì)量，則m(Cu)=3.84g，m(Fe)=3.2g×=2.24g，則m(O)= 6.4g-m(Cu)- m(Fe) =0.32g，則原部分生銹的固體混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=。

(1)根據(jù)圖示，加入硫酸后分為濾液和濾渣，則操作1的名稱為過(guò)濾，過(guò)濾操作使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，

故答案為：過(guò)濾；燒杯；漏斗；玻璃棒；

(2)固體混合物中CuO 和 Fe2O3可與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為CuO+2H+=Cu2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，

故答案為：CuO+2H+=Cu2++H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

(3)混合物中只有銅不與硫酸反應(yīng)，則紅色固體濾渣為銅，

故答案為：銅；

(4)查閱資料知 Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4，銅單質(zhì)有剩余，故硫酸鐵全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，則濾液為硫酸亞鐵溶液，說(shuō)明在淺綠色強(qiáng)酸性溶液中不含Fe2(SO4)3，

故答案為：不含；

(5)鐵元素由+2價(jià)變?yōu)?/span>+3價(jià)，失去1個(gè)電子，氧元素由0價(jià)變?yōu)?/span>-2價(jià)，共得到4個(gè)電子，根據(jù)電子得失守恒和物料守恒，方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ，

故答案為：4；1；2；4；

(6)根據(jù)質(zhì)量守恒，銅元素和鐵元素全部來(lái)自于混合物，原混合物為鐵、銅、氧化銅，氧化鐵組成，則混合物的總質(zhì)量=6.4g=m(Cu) + m(Fe)+ m(O)的質(zhì)量，則m(Cu)=3.84g，m(Fe)=3.2g×=2.24g，則m(O)= 6.4g-m(Cu) - m(Fe)=0.32g，則原部分生銹的固體混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)===5%，

故答案為：5%。