Question

15．實驗室用銅輝礦（主要成分為Cu₂S，含少量Fe₂O₃、SiO₂等雜質(zhì)）制備某種堿式碳酸銅【Cu_a（OH）_b（CO₃）_c•dH₂O】的主要實驗流程如下．
（1）操作I和操作II中玻璃棒的作用是引流．
（2）“浸取”步驟中發(fā)生反應(yīng)（I、II），其中反應(yīng)I為：2MnO₂+Cu₂S+□H₂SO₄=2MnSO₄+2CuSO₄+S↓+4H₂O，請在□中填上合適的化學計量數(shù)為4．
（3）“浸取”步驟中，另一反應(yīng)II為Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（4）濾渣I的成分為MnO₂、S、SiO₂等雜質(zhì)．
（5）已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

沉淀物	Fe（OH）2	Fe（OH）3	Cu（OH）2	Mn（OH）2
開始沉淀	7.5	2.7	5.2	8.3
完全沉淀	9.7	3.2	6.4	9.8

“除鐵”步驟中，控制適宜的pH范圍為2.7～3.2．

Answer 1

分析 根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對應(yīng)的過程分析每個對應(yīng)的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應(yīng)的信息．

解答 解：
（1）操作I操作的結(jié)果是得到濾渣，所以該操作為過濾；而操作II操作的結(jié)果得到濾液，所以該操作也是過濾．在過濾操作中玻璃棒的作用是引流．
（2）“浸取”步驟中發(fā)生反應(yīng)（I、II），其中反應(yīng)I為：2MnO₂+Cu₂S+□H₂SO₄=2MnSO₄+2CuSO₄+S↓+4H₂O，根據(jù)生成的水中的氫原子都來自硫酸，根據(jù)氫原子個數(shù)可知硫酸的計量數(shù)為4．所有□中填上合適的化學計量數(shù)為 4．
（3）“浸取”步驟中，由于存在氧化鐵，氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，對應(yīng)的化學方程式為 Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（4）濾渣I的成分為MnO₂、S（生成的）、SiO₂（銅輝礦中的）等雜質(zhì)．
（5）

沉淀物	Fe（OH）2	Fe（OH）3	Cu（OH）2	Mn（OH）2
開始沉淀	7.5	2.7	5.2	8.3
完全沉淀	9.7	3.2	6.4	9.8

由表可以看出，若只除去鐵，則需要讓其他離子不能沉淀，所以在“除鐵”步驟中，控制適宜的pH范圍為2.7～3.2．
故答案為：
（1）引流．
（2）4．
（3  Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（4）S、SiO₂等雜質(zhì)．
（5）2.7～3.2．

點評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實際上與復雜的轉(zhuǎn)化圖相比，其實很簡單很基礎(chǔ)，或者可以說轉(zhuǎn)化圖提供的是情境，考查基本知識．