Question

18．孔雀石的主要成分为Cu₂（OH）₂CO₃还含少量二价铁和三价铁的氧化物及硅的氧化物．如图是实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄•5H₂O晶体的流程图：
（1）试剂A的化学式是H₂SO₄；操作I的名称是过滤；
（2）操作Ⅱ的名称是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；用到的仪器有：酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、坩埚钳和三角架．
（3）使用试剂B的目的是将溶液中的Fe²⁺转化为Fe³⁺，试剂B最好选用B（填选项序号）．
A．酸性KMnO₄溶液       B．双氧水        C．浓硝酸          D．氯水
写出相应反应的离子方式：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O．
（4）已知

物质	Fe（OH）3	Cu（OH）2
开始沉淀时的pH	2.3	4.8
完全沉淀时的pH	3.7	6.7

试剂C的使用是为了调节溶液的pH，使Fe³⁺转化为沉淀予以分离．试剂C宜选用D（填选项序号）；
A．稀硫酸          B．NaOH溶液          C．氨水          D．CuCO₃
为完全除去溶液c中的Fe³⁺而又不使Cu²⁺沉淀，则应调节溶液pH的范围为3.7～4.8．
（5）溶液c中含有的两种金属阳离子，若用色谱分析法检验，固定相是附着在滤纸上的水，滤纸的作用是惰性支持物．在流动相中分配较少的离子是Cu²⁺、氨熏后的颜色是深蓝色，其氨熏时的离子方程式为Cu²⁺+4NH₃•H₂0═[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 孔雀石的主要成分为Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量二价铁和三价铁的氧化物及硅的氧化物，将孔雀石研磨然后加入试剂A浸泡，得到气体、溶液和固体，因为最终得到CuSO₄，且能得到气体，试剂A为稀硫酸，Cu₂（OH）₂CO₃、二价铁和三价铁的氧化物都能和稀硫酸反应生成硫酸盐，SiO₂和稀硫酸不反应，所以X为CO₂、溶液中溶质为CuSO₄、铁的硫酸盐，过滤得到固体b为SiO₂；试剂B的目的是将溶液中的Fe²⁺转化为Fe³⁺，试剂B应该具有强氧化性，能氧化亚铁离子但不能引进新的杂质，所以B为双氧水；试剂C用于调节溶液pH，使Fe³⁺转化为沉淀予以分离，加入的物质能和稀硫酸反应，能将铁离子转化为沉淀，但不能引进新的杂质；然后过滤得到固体e和溶液d，将溶液d蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到五水硫酸铜，据此分析解答．

解答 解：（1）通过以上分析知，A为H₂SO₄，操作I为分离难溶性固体和溶液，采用过滤方法，故答案为：H₂SO₄；过滤；
（2）通过以上分析知，操作Ⅱ的名称是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；用到的仪器有：酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、坩埚钳和三角架；
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；蒸发皿；
（3）使用试剂B的目的是将溶液中的Fe²⁺转化为Fe³⁺，但不能引进新的杂质，所以试剂B最好选用双氧水，发生离子方程式为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，故答案为：B；2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）试剂C应该能与酸反应，增大溶液pH，使Fe³⁺完全转化为沉淀予以分离，而且不引入杂质，故宜选用CuCO₃，稀硫酸不反应，NaOH溶液和氨水会引入杂质，故不适合；将铁离子转化为沉淀但铜离子不能转化为沉淀，所以pH范围为3.7-4.8，故答案为：D；3.7～4.8；
（5）溶液c中含有的两种金属阳离子即Fe³⁺和Cu²⁺，若用色谱分析法检验，固定相是附着在滤纸上的水，滤纸的作用是惰性支持物．在流动相中分配较少的离子是Cu²⁺、氨熏后Cu²⁺与氨水反应生成[Cu（NH₃）₄]²⁺，所以溶液的颜色是深蓝色，其氨熏时的离子方程式为Cu²⁺+4NH₃•H₂0═[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O．
故答案为：附着在滤纸上的水；惰性支持物；Cu²⁺；深蓝色；Cu²⁺+4NH₃•H₂0═[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O．

点评 本题考查物质分离和提纯，为高频考点，涉及试剂的选取、基本实验操作、除杂等知识点，明确实验原理是解本题关键，知道每个过程发生的反应及基本操作方法，注意选取试剂时不能引进新的杂质，注意是利用氢氧化铁溶解度受pH的影响选取试剂，而不是直接用铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁，为易错点．