Question

孔雀石的主要成分為Cu₂(OH)₂CO₃還含少量二價鐵和三價鐵的氧化物及硅的氧化物。以下是實驗室以孔雀石為原料制備CuSO₄·5H₂O晶體的流程圖：

（1）試劑A的化學式是__________；操作I的名稱是_________；操作Ⅱ用到的儀器有

酒精燈、玻璃棒、_________、坩堝鉗和三角架。

（2）生成氣體X的化學方程式為                                                  。

（3）使用試劑B的目的是將溶液中的Fe^2＋轉化為Fe^3＋，試劑B最好選用_______（填選項序號）。

A．酸性KMnO₄溶液   B．雙氧水   C．濃硝酸    D．氯水

寫出相應反應的離子方程式：                                                。

（4）已知

試劑C的使用是為了調節溶液的pH，使Fe^3＋轉化為沉淀予以分離。試劑C宜選用    ___________（填選項序號）；

A．稀硫酸     B．NaOH溶液     C．氨水      D．CuO

為完全除去溶液c中的Fe^3＋而又不使Cu^2＋沉淀，則應調節溶液pH的范圍為_________。

（5）請設計一種實驗方案檢驗溶液中Fe^3＋是否完全除去（寫出操作步驟、現象和結論）______                                                                                                                                                      。

 

Answer 1

【答案】

（共15分）

（1）H₂SO₄（1分） ， 過濾（1分），  蒸發皿（1分）

（2）Cu₂(OH)₂ CO₃ + 2H₂SO₄ = 2CuSO₄ + 3H₂O + CO₂↑（2分）

（3）B （2分）2Fe²⁺ + 2H⁺ + H₂O₂=2Fe³⁺ + 2H₂O（2分）

（4）D （2分）  3.7～4.8（2分）

（5）取待檢溶液少許，加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，說明Fe³⁺已完全除去；若溶液變紅色，則說明Fe³⁺未完全除去 （2分）

【解析】

試題分析：試劑A的化學式是H₂SO₄要反應掉孔雀石，而且要制備膽礬，不引人雜質，所以只能是硫酸；操作I的名稱是過濾；操作Ⅱ用到的儀器有，酒精燈、玻璃棒、蒸發皿、坩堝鉗和三角架。

生成氣體X的化學方程式為Cu₂(OH)₂ CO₃ + 2H₂SO₄ = 2CuSO₄ + 3H₂O + CO₂↑。

使用試劑B的目的是將溶液中的Fe^2＋轉化為Fe^3＋，試劑B最好選用雙氧水，不會引入雜質；相應反應的離子方程式：2Fe²⁺ + 2H⁺ + H₂O₂=2Fe³⁺ + 2H₂O ；試劑C的使用是為了調節溶液的pH，使Fe^3＋轉化為沉淀予以分離。試劑C宜選用CuO不會引入雜質，為完全除去溶液c中的Fe^3＋而又不使Cu^2＋沉淀，則應調節溶液pH的范圍為3.7～4.8；檢驗溶液中Fe^3＋是否完全除去可用以下方法: 取待檢溶液少許，加入KSCN溶液，若溶液不變紅色，說明Fe³⁺已完全除去；若溶液變紅色，則說明Fe³⁺未完全除去。

考點：化學實驗 難溶物的溶解平衡

點評：根據題中所給出的信息可以知道，此題的實驗目的是以孔雀石為原料制備CuSO₄·5H₂O晶體，所以整個流程就很清楚了。