Question

（14分）
某實驗小組用工業上廢棄固體（主要成分Cu₂S和Fe₂O₃）混合物制取粗銅和Fe₂(SO₄)₃晶體，設計的操作流程如下：

（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的化學式為           ；x與溶液B反應的離子方程式為        ；
（3）某同學取少量的溶液B向其中加入過量的某種強氧化劑，再滴加KSCN溶液，發現溶液變紅色，放置一段時間后，溶液褪色，該同學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。
現給出以下試劑：1.0 mol·L^－1 硫酸、1.0 mol·L^－1 NaOH溶液、0.1 mol·L^－1 Fe₂(SO₄)₃溶液、20%KSCN溶液、蒸餾水。請你設計合理實驗驗證乙同學的猜測是否合理。簡要說明實驗步驟和現象            ；
（4）某同學用實驗制得的Fe₂(SO₄)₃晶體配制0.1 mol·L^－1的Fe₂(SO₄)₃溶液，在稱量出Fe₂(SO₄)₃晶體后，溶解該晶體的具體操作為                 。

Answer 1

（1）坩堝、坩堝鉗（2分），玻璃棒（2分）
（2）H₂O₂；2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺  = 2Fe³⁺ + 2H₂O（每空2分）
（3）取少量褪色后的溶液于試管中（1分），逐滴加入過量的20%KSCN溶液（1分），如溶液變紅色（1分），說明乙同學的猜測是合理的，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）
（4）將稱量的晶體置于燒杯中（1分），加入適量的稀硫酸（1分）和蒸餾水，用玻璃棒攪拌（1分）

本題重點在流程的分析，第一步，灼燒，金屬硫化物，在灼燒過程中轉化為金屬氧化物和SO₂，第二步，稀硫酸溶解，氧化物轉化為Fe³⁺、Cu²⁺，第三步，加入鐵后，置換出Cu和還原Fe³⁺成Fe²⁺，故固體B為Fe和Cu的混合物，溶液B為FeSO₄，第四步，加入稀硫酸，Fe溶解，得到粗銅，第五、六步將FeSO₄得到Fe₂(SO₄)₃晶體，要經歷氧化，蒸發濃縮，冷卻結晶等步驟。(3)問中探究褪色的原因，關鍵在與Fe³⁺、SCN^-是否還存在，可以檢驗Fe³⁺或SCN^-。