Question

14．孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，以及少量Fe、Si的化合物．可以用孔雀石為原料制備膽礬（CuSO₄•5H₂O），步驟如圖：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）試劑①是一種常見(jiàn)的酸，寫(xiě)出其化學(xué)式H₂SO₄．過(guò)濾所需要的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒．
（2）實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)Fe³⁺的常用方法是取樣，向其中滴加KSCN溶液，溶液變血紅色，則含有Fe³⁺．
（3）溶液A中的金屬離子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，上述流程中需要用試劑②將溶液A中的Fe²⁺全部轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，從而形成溶液B，則試劑②能否用氯水不能，如加氯水會(huì)引入雜質(zhì)Cl^-（填“能”或“不能”，若“不能”，請(qǐng)解釋原因）．
（4）由溶液C獲得膽礬，需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等操作．
（5）取25.00mL溶液A，用1.000×10^-2mol/LKMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定．反應(yīng)離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，若消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，則溶液A中Fe²⁺的濃度為0.040mol/L．

Answer 1

分析 向孔雀石中加入試劑①為稀硫酸，發(fā)生的反應(yīng)有Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑，溶液A只含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺三種金屬離子，鐵的氧化物溶于稀硫酸生成鐵鹽、亞鐵鹽和水，然后過(guò)濾得到的濾渣中含有Si的氧化物，溶液A中含有含有鐵鹽和亞鐵鹽及硫酸銅，同時(shí)生成CO₂，向溶液A中加入試劑②得到溶液B，試劑②是一種氧化劑，將Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺且不能引進(jìn)雜質(zhì)，應(yīng)該選取雙氧水，向溶液B中加入試劑②經(jīng)過(guò)操作Ⅰ得到溶液C和Fe（OH）₃，過(guò)濾得到溶液C為硫酸銅溶液，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶可得到膽礬，以此解答該題．

解答 解：（1）試劑①是一種常見(jiàn)的酸，應(yīng)為硫酸，最終得到硫酸銅，以避免引入新雜質(zhì)，過(guò)濾所需要的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒，
故答案為：H₂SO₄；漏斗、燒杯、玻璃棒；
（2）檢驗(yàn)鐵離子，可取樣，向其中滴加KSCN溶液，溶液變血紅色，則含有Fe³⁺，故答案為：取樣，向其中滴加KSCN溶液，溶液變血紅色，則含有Fe³⁺；
（3）不用加入氯水，否則生成氯化銅而引入新雜質(zhì)，故答案為：不能，如加氯水會(huì)引入雜質(zhì)Cl^-；
（4）由溶液C獲得膽礬，需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等操作，故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；
（5）n（KMnO₄）=1.000×10^-2mol/L×0.02L=2.000×10^-4mol，離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，可知n（Fe²⁺）=1.000×10^-3mol，
則溶液A中Fe²⁺的濃度為$\frac{0.001mol}{0.025L}$=0.040mol/L，
故答案為：0.040mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備及物質(zhì)分離和提純，為高考高頻點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析、計(jì)算及實(shí)驗(yàn)操作能力，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理及基本操作方法，知道流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及操作方法，難點(diǎn)是（5）的計(jì)算，注意把握化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度中等．