Question

【題目】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．如圖1是實驗室以孔雀石為原料制備膽礬晶體的流程圖：

請回答下列問題：
（1）溶液A中的金屬離子有 ． 從下列所給試劑中選擇：實驗步驟中試劑①為（填代號）
a、KMnO4 b、HNO3c、H2O2 d、Cl2
（2）根據圖2有關數據，你認為工業上加入試劑①氧化操作時應采取的措施是：溶液溫度控制在℃，pH控制在 ， 氧化時間為小時左右．
（3）欲測定溶液A中Fe2+的濃度，可用KMnO4標準溶液滴定，反應中MnO4﹣還原為Mn2+ ， 取A溶液20.00mL，用去0.0240mol/L KMnO4溶液16.00mL時，恰好達到滴定終點，則A溶液中Fe2+濃度為mol/L．
（4）請設計一種實驗方案檢驗溶液C中Fe3+是否完全除去（寫出操作步驟、現象和結論） ．
（5）由溶液C獲得膽礬晶體，需要經過蒸發濃縮、、過濾等操作．除燒杯漏斗外過濾操作還用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是 ．
（6）為測定膽礬中結晶水數目，稱取24.8g硫酸銅晶體盛裝在干燥的
（填儀器名稱）里，灼燒至質量不再改變時，稱量粉末的質量為16.0g．，則計算得膽礬（CuSO4nH2O）中n=（計算結果精確到0.1）．

Answer 1

【答案】
（1）Cu2+、Fe2+、Fe3+；c
（2）80；1.5；4
（3）0.096
（4）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
（5）冷卻結晶；引流
（6）坩堝；4.9
【解析】解：（1）分析可知溶液A溶液A中的金屬離子有：Cu2+、Fe2+、Fe3+ ， “試劑1”的目的是將溶液中的Fe2+轉化為Fe3+ ， 且不能引進雜質，加入雙氧水，雙氧水是一種綠色試劑，將Fe2+氧化為Fe3+ ， 不會引入雜質，故選c，
所以答案是：Cu2+、Fe2+、Fe3+；c；（2）根據如圖2有關數據可知，pH值相等時溫度越高Fe2+轉化率越高，溫度相等時pH值越小Fe2+轉化率越高，所以工業上氧化操作時應采取的措施是溶液溫度控制在80℃，pH控制在1.5，氧化時間為4小時左右Fe2+轉化率達到較大值，4小時以后變化不大，
所以答案是：80；1.5；4；（3）Fe2+溶液與KMnO4溶液發生氧化還原反應，反應中MnO4﹣被還原為Mn2+ ， 反應的離子方程式為MnO4﹣+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，根據離子方程可知MnO4﹣～5Fe2+ ， 用去 KMnO4的物質的量為16.00mL×0.0240mol/L=3.84×10﹣4mol，所以A溶液中Fe2+濃度為 =0.096mol/L，
所以答案是：0.096；（4）鐵離子的檢驗方法為取待檢溶液少許，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，
所以答案是：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；（5）由溶液C獲得膽礬晶體，需要經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌得到五水硫酸銅，除燒杯漏斗外過濾操作還用到另一玻璃儀器為玻璃棒，該儀器在此操作中的主要作用是引流，
所以答案是：冷卻結晶；引流；（6）稱取24.8g硫酸銅晶體CuSO4nH2O，盛裝在干燥的坩堝中灼燒至質量不再改變時，稱量粉末的質量為16.0g硫酸銅，物質的量= =0.1mol，
CuSO4nH2O物質的量為0.1mol，M=248g/mol，
質量減少為水的質量，水物質的量= =0.49mol，
則n=4.9
所以答案是：坩堝；4.9：