Question

14．孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，以及少量Fe、Si的化合物．可以用孔雀石為原料制備膽礬（CuSO₄•5H₂O），步驟如圖：

請回答下列問題：
（1）試劑①是一種常見的酸，寫出其化學式H₂SO₄．過濾所需要的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒．
（2）實驗室檢驗Fe³⁺的常用方法是取樣，向其中滴加KSCN溶液，溶液變血紅色，則含有Fe³⁺．
（3）溶液A中的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，上述流程中需要用試劑②將溶液A中的Fe²⁺全部轉化為Fe³⁺，從而形成溶液B，則試劑②能否用氯水不能，如加氯水會引入雜質Cl^-（填“能”或“不能”，若“不能”，請解釋原因）．
（4）由溶液C獲得膽礬，需要經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾等操作．
（5）取25.00mL溶液A，用1.000×10^-2mol/LKMnO₄標準溶液滴定．反應離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，若消耗標準溶液20.00mL，則溶液A中Fe²⁺的濃度為0.040mol/L．

Answer 1

分析 向孔雀石中加入試劑①為稀硫酸，發(fā)生的反應有Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑，溶液A只含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺三種金屬離子，鐵的氧化物溶于稀硫酸生成鐵鹽、亞鐵鹽和水，然后過濾得到的濾渣中含有Si的氧化物，溶液A中含有含有鐵鹽和亞鐵鹽及硫酸銅，同時生成CO₂，向溶液A中加入試劑②得到溶液B，試劑②是一種氧化劑，將Fe²⁺轉化為Fe³⁺且不能引進雜質，應該選取雙氧水，向溶液B中加入試劑②經過操作Ⅰ得到溶液C和Fe（OH）₃，過濾得到溶液C為硫酸銅溶液，經蒸發(fā)結晶可得到膽礬，以此解答該題．

解答 解：（1）試劑①是一種常見的酸，應為硫酸，最終得到硫酸銅，以避免引入新雜質，過濾所需要的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒，
故答案為：H₂SO₄；漏斗、燒杯、玻璃棒；
（2）檢驗鐵離子，可取樣，向其中滴加KSCN溶液，溶液變血紅色，則含有Fe³⁺，故答案為：取樣，向其中滴加KSCN溶液，溶液變血紅色，則含有Fe³⁺；
（3）不用加入氯水，否則生成氯化銅而引入新雜質，故答案為：不能，如加氯水會引入雜質Cl^-；
（4）由溶液C獲得膽礬，需要經過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾等操作，故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結晶；
（5）n（KMnO₄）=1.000×10^-2mol/L×0.02L=2.000×10^-4mol，離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，可知n（Fe²⁺）=1.000×10^-3mol，
則溶液A中Fe²⁺的濃度為$\frac{0.001mol}{0.025L}$=0.040mol/L，
故答案為：0.040mol/L．

點評 本題考查物質制備及物質分離和提純，為高考高頻點，側重考查學生分析、計算及實驗操作能力，關鍵是明確實驗原理及基本操作方法，知道流程圖中發(fā)生的反應及操作方法，難點是（5）的計算，注意把握化學方程式的計算，題目難度中等．