Question

7．孔雀石的主要成分是CuCO₃•Cu（OH）₂，還含有少量的SiO₂和鐵的化合物．實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO₄•5H₂O的步驟如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）溶液B中的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．若要檢驗(yàn)溶液B中Fe³⁺，最適宜選用的試劑為d若要檢驗(yàn)溶液B中Fe²⁺，最適宜選用的試劑為a（填字母）．
a．KMnO₄溶液　　　b．鐵粉　　　c．NaCl溶液　　　d．KSCN溶液
（2）向溶液B中加入H₂O₂溶液的目的是將溶液中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0；實(shí)驗(yàn)室選用H₂O₂而不用Cl₂作氧化劑，除考慮環(huán)保因素外，另一原因是不會(huì)引入新的雜質(zhì)離子．
（3）由溶液D獲得CuSO₄•5H₂O，需要經(jīng)過(guò)加熱蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾等操作．除燒杯、漏斗外，過(guò)濾操作還用到了另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是引流．

Answer 1

分析 孔雀石的主要成分是CuCO₃•Cu（OH）₂，還含有少量的SiO₂和鐵的化合物，加入過(guò)量稀硫酸，生成氫氣A為二氧化碳?xì)怏w，溶液B含有硫酸銅、硫酸亞鐵等，加入過(guò)氧化氫，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液C中含有硫酸銅、硫酸鐵等，加入CuO可調(diào)節(jié)溶液pH，利于鐵離子的水解而生成氫氧化鐵沉淀，溶液D含有硫酸銅，經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶可得到硫酸銅晶體，
（1）檢驗(yàn)溶液中Fe³⁺，可加入KSCN，亞鐵離子具有還原性，能被高錳酸鉀氧化為三價(jià)鐵，使高錳酸鉀褪色；
（2）根據(jù)H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0的產(chǎn)物解答；
（3）從溶液中要析出晶體，采用冷卻結(jié)晶法；過(guò)濾時(shí)要用到玻璃棒引流．

解答 解：孔雀石的主要成分是CuCO₃•Cu（OH）₂，還含有少量的SiO₂和鐵的化合物，加入過(guò)量稀硫酸，生成氫氣A為二氧化碳?xì)怏w，溶液B含有硫酸銅、硫酸亞鐵等，加入過(guò)氧化氫，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液C中含有硫酸銅、硫酸鐵等，加入CuO可調(diào)節(jié)溶液pH，利于鐵離子的水解而生成氫氧化鐵沉淀，溶液D含有硫酸銅，經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶可得到硫酸銅晶體，
（1）檢驗(yàn)溶液中Fe³⁺，可加入KSCN，溶液變紅色，亞鐵離子具有還原性，能被高錳酸鉀氧化為三價(jià)鐵離子，使高錳酸鉀褪色，是檢驗(yàn)溶液A中Fe²⁺的最佳試劑，
故答案為：d；a；
（2）H₂O₂具有氧化性，在該反應(yīng)中作氧化劑，亞鐵離子具有還原性，發(fā)生H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0，H₂O₂與Fe²⁺反應(yīng)生成的H₂0為溶劑無(wú)污染，不會(huì)引入新的雜質(zhì)離子，
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0；不會(huì)引入新的雜質(zhì)離子；
（3）由溶液制取晶體，需經(jīng)過(guò)加熱濃縮，冷卻結(jié)晶才可得到，在過(guò)濾操作中，除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需的一種玻璃儀器是玻璃棒，它的作用是引流，
故答案為：冷卻結(jié)晶；引流．

點(diǎn)評(píng) 本題考查常見(jiàn)金屬的單質(zhì)及其化合物的應(yīng)用和硫酸銅結(jié)晶水含量的測(cè)定，掌握物質(zhì)的制取和提純、離子的檢驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)操作，分析圖象信息是完成本題目的關(guān)鍵，題目較為綜合，難度中等．