Question

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量鐵的化合物和硅的化合物。以孔雀石為原料可制備CuCl₂·3H₂O及純堿，流程如下圖。且知：溶液A只含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺三種金屬離子，且三種離子沉淀的pH如表所示�；卮鹣铝袉栴}：

（1）圖中“試劑1”為　　　　　　　　　。
（2）加入CuO作用是調(diào)節(jié)溶液pH，則pH的范圍為　　　　　　　　　。

金屬離子		Fe3+	Fe2+	Cu2+
pH	氫氧化物開始沉淀	1.9	7.0	4.7
	氫氧化物完全沉淀	3.2	9.0	6.7

（3）氣體E、F與飽和食鹽水作用生成H和G時，E和F應(yīng)按一定先后順序通人飽和食鹽水中。其中，應(yīng)先通入氣體是　　　　（填物質(zhì)的化學(xué)式）
（4）由溶液C獲得CuCl₂·3H₂O，需要經(jīng)過　　　　　、　　　　、過濾等操作。
（5）已知：常溫下Cu（OH）₂的Ksp=2×10^-20。計算Cu²⁺+2H₂OCu(OH)₂+2H⁺反應(yīng)平衡常數(shù)　　　　　　　　　　　　　　。

Answer 1

(8分）(1)C1₂或H₂O₂ (1分）(2)3.2，4.7 (2分）
(3)　NH₃ (1分）(4)蒸發(fā)濃縮、(1分）冷卻結(jié)晶 (1分） (5)5×10^-9(2分）

試題分析：由于Fe²⁺沉淀為Fe(OH)₂的pH值與Cu²⁺沉淀為Cu(OH)₂的pH較大，而與Fe³⁺沉淀為Fe(OH)₃的pH相差較大，所以可以通過先將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，再調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵以Fe(OH)₃沉淀形式而被除去。為了使加入的氧化劑不帶入新的雜質(zhì)，顯然用H₂O₂最好。出于同樣的考慮，加入y調(diào)節(jié)溶液pH值時，應(yīng)選用能與H⁺反應(yīng)，而溶解度較小的物質(zhì)如CuO為好，CuO稍多不會帶入新雜質(zhì)也不會使pH值升高太多而使Cu²⁺沉淀。
（1）由于亞鐵離子沉淀時的pH值大于銅離子沉淀時的pH值，所以應(yīng)該首先把亞鐵離子氧化生成鐵離子，然后在沉淀氫氧化鐵即可，所以試劑1是氯水或雙氧水。
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，pH的范圍為3.2≤pH＜4.7。
（3）氣體E是二氧化碳，F(xiàn)是氨氣。由于二氧化碳的溶解度小，而氨氣極易溶于水，所以首先通入的是氨氣。
（4）由溶液C獲得CuCl₂·3H₂O，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等操作。
（5）根據(jù)反應(yīng)式可知K＝，則K＝。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對學(xué)生基礎(chǔ)知識的鞏固與訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計能力，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。該類試題需要注意的是該題需要明確的這種類型的試題主要是以實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運用知識解決實際問題的能力。