Question

某實(shí)驗(yàn)小組用工業(yè)上廢棄固體（主要成分Cu₂S和Fe₂O₃）混合物制取粗銅和Fe₂（SO₄）₃晶體，設(shè)計(jì)的操作流程如圖：

（1）除酒精燈和鐵架臺或三腳架外，①中所需的容器和夾持儀器分別為  ，①和⑥中都用到的儀器為  ；

（2）試劑x的化學(xué)式為H₂O₂；x與溶液B反應(yīng)的離子方程式為  ；

（3）某同學(xué)取少量的溶液B向其中加入過量的某種強(qiáng)氧化劑，再滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色，放置一段時(shí)間后，溶液褪色，該同學(xué)猜測溶液褪色的原因是溶液中的SCN^﹣ 被過量的氧化劑氧化所致，現(xiàn)給出以下試劑：1.0mol•L^﹣1硫酸、1.0mol•L^﹣1 NaOH溶液、0.1mol•L^﹣1 Fe₂（SO₄）₃溶液、20%KSCN溶液、蒸餾水．請你設(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證乙同學(xué)的猜測是否合理．簡要說明實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象   ．

Answer 1

考點(diǎn)：  物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．

專題：  實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題．

分析：  廢棄固體煅燒Cu₂S與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，則固體A為氧化銅和氧化鐵的混合物，稀硫酸溶解生成二價(jià)銅和三價(jià)鐵離子，再加過量的鐵將三價(jià)鐵還原成二價(jià)鐵，二價(jià)銅還原成銅單質(zhì)，過濾得固體B為銅和鐵的混合物，溶液B則為二價(jià)鐵溶液，加入試劑x氧化亞鐵離子得溶液C含三價(jià)鐵離子，進(jìn)一步提純得到硫酸鐵晶體，以此分析；

（1）①固體灼燒用到容器坩堝和夾持儀器坩堝鉗；①灼燒操作和⑥溶液濃縮析出硫酸鐵晶體中都用到的玻璃棒；

（2 ）加入試劑x氧化亞鐵離子，使用試劑不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，所以選用雙氧水做氧化劑，反應(yīng)方程式：H₂O₂ 2Fe²⁺+H₂O₂ +2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；

（3）通過重新滴加硫氰化鉀溶液，證明該同學(xué)的假設(shè)是否合理．

解答：  解：廢棄固體煅燒Cu₂S與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，則固體A為氧化銅和氧化鐵的混合物，稀硫酸溶解生成二價(jià)銅和三價(jià)鐵離子，再加過量的鐵將三價(jià)鐵還原成二價(jià)鐵，二價(jià)銅還原成銅單質(zhì)，過濾得固體B為銅和鐵的混合物，溶液B則為二價(jià)鐵溶液，加入試劑x氧化亞鐵離子得溶液C含三價(jià)鐵離子，進(jìn)一步提純得到硫酸鐵晶體；

（1）①灼燒固體應(yīng)該放在坩堝中，坩堝用坩堝鉗夾持；①灼燒操作和⑥溶液濃縮析出硫酸鐵晶體都用到玻璃棒，

故答案為：坩堝，坩堝鉗； 玻璃棒；

（2）由于加入試劑x目的是氧化亞鐵離子，使用試劑不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，所以選用雙氧水做氧化劑，反應(yīng)方程式：2Fe²⁺+H₂O₂ +2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，

故答案為：H₂O₂；2Fe²⁺+H₂O₂ +2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；

（3）重新加入硫氰化鉀溶液，若是溶液變紅，說明該同學(xué)猜測合理，否則不合理，方法為：取少量褪色后的溶液于試管中，逐滴加入過量的20%KSCN溶液，如溶液變紅色，說明乙同學(xué)的猜測是合理的，如不變紅色，說明猜測不合理，

故答案為：取少量褪色后的溶液于試管中，逐滴加入過量的20%KSCN溶液，如溶液變紅色，說明乙同學(xué)的猜測是合理的，如不變紅色，說明猜測不合理（或滴加過量的0.1 mol•L^﹣1 Fe₂（SO₄）₃溶液，如溶液不變紅色，說明合理，若變紅色，說明猜測不合理）．

點(diǎn)評：  本題借助氯化鐵固體的制取，考查了實(shí)驗(yàn)操作中儀器名稱、試劑選擇、硫酸鐵溶液配制、檢驗(yàn)方案的試劑、離子方程式書寫等知識，題目綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力，本題難度中等．