Question

綠礬（FeSO₄?7H₂O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分．孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，還含有Fe、Si的化合物（含硅物質(zhì)不溶于酸）．某工廠設(shè)計以孔雀石、廢鐵屑、稀硫酸等為原料制備CuSO₄?5H₂O與FeSO₄?7H₂O，流程如圖所示．請回答下列問題：
（1）試劑①為

稀硫酸

，孔雀石與試劑①反應(yīng)的主要化學(xué)方程式為

Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O

．
（2）溶液A中的金屬陽離子除Cu²⁺外，還可能含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一種或兩種，檢驗(yàn)Fe³⁺存在的最佳試劑為

KSCN溶液

．為了確定溶液A中是否含有Fe²⁺并測定其濃度大小，設(shè)計以下實(shí)驗(yàn)方案：
①配制溶液．取A溶液10mL，配成250mL，配制溶液所需的儀器除了量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要的儀器是

250ml容量瓶

．
②滴定檢測．取25mL所配溶液于錐形瓶中，滴加a mol?L^-1酸性KMnO₄溶液V ml時，溶液恰好變?yōu)榈�紫色且半分鐘�?nèi)不變色．
③分析計算．A溶液中是否含有Fe²⁺？

含有

（填“含有”或“不含有”，若填“不含有”，則下列空白不用填寫），則A溶液中C（Fe²⁺）為

5aVmol/L

．
（3）從以下試劑中選擇：試劑②為

C

（填序號），選擇原因是

既能將Fe²⁺氧化而又不引入新雜質(zhì)

．
a．KMnO₄
b．（NH₄）₂S
c．H₂O₂
d．Cl₂
（4）已知濾渣C為Fe（OH）₃，試解釋向溶液B中加入CuO的作用：

除去多余的稀硫酸，調(diào)節(jié)溶液的PH

．
（5）由溶液C獲得CuSO₄?5H₂O，需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、

冷卻結(jié)晶

、過濾等操作．除燒杯、漏斗外，過濾操作還需用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是

引流

．
（6）操作V得到的綠礬晶體用少量液體洗滌，該液體可以是

C

（填序號）．
A．冰水
B．蒸餾水
C．80%酒精溶液
D．CCl₄．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)原理書寫反應(yīng)方程式；
（2）檢驗(yàn)Fe³⁺存在的最佳試劑為KSCN溶液；
①配250mL溶液還需要250ml容量瓶；
③原溶液被稀釋后，Cu²⁺呈淺藍(lán)色，F(xiàn)e³⁺呈淺黃色，兩者都不與高錳酸鉀溶液反應(yīng)，所以滴定時參加反應(yīng)的離子是Fe²⁺，故A溶液中含有Fe²⁺；
（3）能將Fe²⁺氧化而又不引入新雜質(zhì)；
（4）加入試劑和酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，加入的試劑不能引入新的雜質(zhì)；
（5）從溶液中要析出晶體，采用冷卻結(jié)晶法；過濾時要用到玻璃棒引流；
（6）洗滌晶體表面的雜質(zhì)離子時，既不能使主要物質(zhì)減少，又能把雜質(zhì)離子洗去．

解答：解：（1）制備的產(chǎn)物為硫酸鹽，堿式碳酸銅又不溶于水，試劑①為稀硫酸，反應(yīng)方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑，
故答案為：稀硫酸；Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑；
（2）檢驗(yàn)Fe³⁺選擇KSCN溶液，F(xiàn)e³⁺遇KSCN溶液變血紅色，故答案為：KSCN溶液；
①一般用量筒量取溶液，在燒杯中溶解（可用量筒量取水），用玻璃棒攪拌，冷卻后轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌并將洗滌液移入容量瓶中，當(dāng)加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加至溶液凹面與刻度線水平相切，蓋好瓶塞，搖勻．
所以需要的儀器為：托盤天平、藥匙、燒杯、筒量（可用、也可不用）、玻璃棒、250ml容量瓶、膠頭滴管．
故答案為：250ml容量瓶；
③原溶液被稀釋后，Cu²⁺呈淺藍(lán)色，F(xiàn)e³⁺呈淺黃色，兩者都不與高錳酸鉀溶液反應(yīng)，所以滴定時參加反應(yīng)的離子是Fe²⁺，故A溶液中含有Fe²⁺；由關(guān)系式：5Fe²⁺～MnO₄^-，可得A溶液中C（Fe²⁺）為=5aVmol/L，故答案為：含有；5aVmol/L；
（3）為使Fe²⁺、Fe³⁺一塊沉淀，要加氧化劑將Fe²⁺氧化而又不引入新雜質(zhì)，選H₂O₂，故答案為：C；既能將Fe²⁺氧化而又不引入新雜質(zhì)；
（4）氧化銅和酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，加入的試劑不能引入新的雜質(zhì)，故答案為：除去多余的稀硫酸，調(diào)節(jié)溶液的PH；
（5）從溶液中要析出晶體，采用冷卻結(jié)晶法；過濾時要用到玻璃棒引流，故答案為：冷卻結(jié)晶；引流；
（6）冰水和蒸餾水均使晶體損耗較多，四氯化碳不能洗去雜質(zhì)，故選80%酒精溶液，故答案為：C．

點(diǎn)評：本題考查金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，題目難度中等，注意（4）中沉淀鐵離子時不能引入新的雜質(zhì)．