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)的操作流程如下：

（1）除酒精燈和鐵架臺(tái)或三腳架外，①中所需的容器為

 

；①和⑥中都用到的玻璃儀器為

 

；
（2）已知試劑x為過氧化氫，寫出H₂O₂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(cè)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：1.0molgL-¹硫酸、1.0mol?L^-1NaOH溶液、0.1mol?L^-1Fe₂（SO₄）₃溶液、20%KSCN溶液、蒸餾水．請(qǐng)你設(shè)計(jì)合趣實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證乙同學(xué)的猜測(cè)是否合理．簡要說明實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象

 

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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：

分析：廢棄固體（主要成分Cu₂S和Fe₂O₃）①煅燒，使硫化亞銅反應(yīng)生成氧化銅，②稀硫酸溶解得到A溶液主要含二價(jià)銅和三價(jià)鐵離子，再加過量的鐵屑，將A溶液主要含二價(jià)銅還原成銅單質(zhì)，三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵，過濾得到B為銅和過量的鐵，再加稀硫酸溶解、過濾就可以得到粗銅；而溶液B主要是二價(jià)鐵離子，加入試劑x為過氧化氫把亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，最后通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到Fe₂（SO₄）₃晶體；
（1）①固體灼燒用到容器坩堝；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為過氧化氫氧化亞鐵離子，反應(yīng)方程式：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（主要成分Cu₂S和Fe₂O₃）①煅燒，使硫化亞銅反應(yīng)生成氧化銅，②稀硫酸溶解得到A溶液主要含二價(jià)銅和三價(jià)鐵離子，再加過量的鐵屑，將A溶液主要含二價(jià)銅還原成銅單質(zhì)，三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵，過濾得到B為銅和過量的鐵，再加稀硫酸溶解、過濾就可以得到粗銅；而溶液B主要是二價(jià)鐵離子，加入試劑x為過氧化氫把亞鐵離子氧化成三價(jià)鐵離子，最后通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到Fe₂（SO₄）₃晶體；
（1）①灼燒固體應(yīng)該放在坩堝中，所以①中所需的容器是坩堝；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； 玻璃棒；
（2）加入試劑x為過氧化氫氧化亞鐵離子，反應(yīng)方程式：2Fe²⁺+H₂O₂ +2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂ +2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）根據(jù)乙同學(xué)的猜測(cè)是溶液中的SCN^-被過量的氧化劑氧化所致，所以現(xiàn)在只要能證明溶液中還有SCN^-，則乙同學(xué)的猜測(cè)是不合理的，如果沒有，則說明乙同學(xué)的猜測(cè)是合理的，所以在原溶液中重新加入硫氰化鉀溶液，若是溶液變紅，說明原溶液中沒有SCN^-，該同學(xué)猜測(cè)合理，否則不合理；或者滴加過量的0.1 mol?L^-1 Fe₂（SO₄）₃溶液，如溶液不變紅色，也能說明原溶液中沒有SCN^-，該同學(xué)猜測(cè)合理，若變紅色，說明猜測(cè)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(cè)是合理的，如不變紅色，說明猜測(cè)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(cè)不合理）；

點(diǎn)評(píng)：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(shí)，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．