Question

綠礬（FeSO₄?7H₂O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分．孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，還含有Fe、Si的化合物（含硅物質不溶于酸）．某工廠設計以孔雀石、廢鐵屑、稀硫酸等為原料制備CuSO₄?5H₂O與FeSO₄?7H₂O，流程如圖所示．請回答下列問題：
（1）試劑①為

稀硫酸

，孔雀石與試劑①反應的主要化學方程式為

Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O

．
（2）溶液A中的金屬陽離子除Cu²⁺外，還可能含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一種或兩種，檢驗Fe³⁺存在的最佳試劑為

KSCN溶液

．為了確定溶液A中是否含有Fe²⁺并測定其濃度大小，設計以下實驗方案：
①配制溶液．取A溶液10mL，配成250mL，配制溶液所需的儀器除了量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要的儀器是

250ml容量瓶

．
②滴定檢測．取25mL所配溶液于錐形瓶中，滴加a mol?L^-1酸性KMnO₄溶液V ml時，溶液恰好變為淡紫色且半分鐘內不變色．
③分析計算．A溶液中是否含有Fe²⁺？

含有

（填“含有”或“不含有”，若填“不含有”，則下列空白不用填寫），則A溶液中C（Fe²⁺）為

5aVmol/L

．
（3）從以下試劑中選擇：試劑②為

C

（填序號），選擇原因是

既能將Fe²⁺氧化而又不引入新雜質

．
a．KMnO₄
b．（NH₄）₂S
c．H₂O₂
d．Cl₂
（4）已知濾渣C為Fe（OH）₃，試解釋向溶液B中加入CuO的作用：

除去多余的稀硫酸，調節溶液的PH

．
（5）由溶液C獲得CuSO₄?5H₂O，需要經過加熱蒸發、

冷卻結晶

、過濾等操作．除燒杯、漏斗外，過濾操作還需用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是

引流

．
（6）操作V得到的綠礬晶體用少量液體洗滌，該液體可以是

C

（填序號）．
A．冰水
B．蒸餾水
C．80%酒精溶液
D．CCl₄．

Answer 1

分析：（1）根據反應物、生成物以及反應原理書寫反應方程式；
（2）檢驗Fe³⁺存在的最佳試劑為KSCN溶液；
①配250mL溶液還需要250ml容量瓶；
③原溶液被稀釋后，Cu²⁺呈淺藍色，Fe³⁺呈淺黃色，兩者都不與高錳酸鉀溶液反應，所以滴定時參加反應的離子是Fe²⁺，故A溶液中含有Fe²⁺；
（3）能將Fe²⁺氧化而又不引入新雜質；
（4）加入試劑和酸反應調節溶液PH使鐵離子全部沉淀，加入的試劑不能引入新的雜質；
（5）從溶液中要析出晶體，采用冷卻結晶法；過濾時要用到玻璃棒引流；
（6）洗滌晶體表面的雜質離子時，既不能使主要物質減少，又能把雜質離子洗去．

解答：解：（1）制備的產物為硫酸鹽，堿式碳酸銅又不溶于水，試劑①為稀硫酸，反應方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑，
故答案為：稀硫酸；Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑；
（2）檢驗Fe³⁺選擇KSCN溶液，Fe³⁺遇KSCN溶液變血紅色，故答案為：KSCN溶液；
①一般用量筒量取溶液，在燒杯中溶解（可用量筒量取水），用玻璃棒攪拌，冷卻后轉移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌并將洗滌液移入容量瓶中，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加至溶液凹面與刻度線水平相切，蓋好瓶塞，搖勻．
所以需要的儀器為：托盤天平、藥匙、燒杯、筒量（可用、也可不用）、玻璃棒、250ml容量瓶、膠頭滴管．
故答案為：250ml容量瓶；
③原溶液被稀釋后，Cu²⁺呈淺藍色，Fe³⁺呈淺黃色，兩者都不與高錳酸鉀溶液反應，所以滴定時參加反應的離子是Fe²⁺，故A溶液中含有Fe²⁺；由關系式：5Fe²⁺～MnO₄^-，可得A溶液中C（Fe²⁺）為=5aVmol/L，故答案為：含有；5aVmol/L；
（3）為使Fe²⁺、Fe³⁺一塊沉淀，要加氧化劑將Fe²⁺氧化而又不引入新雜質，選H₂O₂，故答案為：C；既能將Fe²⁺氧化而又不引入新雜質；
（4）氧化銅和酸反應調節溶液PH使鐵離子全部沉淀，加入的試劑不能引入新的雜質，故答案為：除去多余的稀硫酸，調節溶液的PH；
（5）從溶液中要析出晶體，采用冷卻結晶法；過濾時要用到玻璃棒引流，故答案為：冷卻結晶；引流；
（6）冰水和蒸餾水均使晶體損耗較多，四氯化碳不能洗去雜質，故選80%酒精溶液，故答案為：C．

點評：本題考查金屬及其重要化合物的主要性質，題目難度中等，注意（4）中沉淀鐵離子時不能引入新的雜質．