Question

14．孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，以及少量Fe、Si的化合物．可以用孔雀石为原料制备胆矾（CuSO₄•5H₂O），步骤如图：

请回答下列问题：
（1）试剂①是一种常见的酸，写出其化学式H₂SO₄．过滤所需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒．
（2）实验室检验Fe³⁺的常用方法是取样，向其中滴加KSCN溶液，溶液变血红色，则含有Fe³⁺．
（3）溶液A中的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，上述流程中需要用试剂②将溶液A中的Fe²⁺全部转化为Fe³⁺，从而形成溶液B，则试剂②能否用氯水不能，如加氯水会引入杂质Cl^-（填“能”或“不能”，若“不能”，请解释原因）．
（4）由溶液C获得胆矾，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作．
（5）取25.00mL溶液A，用1.000×10^-2mol/LKMnO₄标准溶液滴定．反应离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，若消耗标准溶液20.00mL，则溶液A中Fe²⁺的浓度为0.040mol/L．

Answer 1

分析 向孔雀石中加入试剂①为稀硫酸，发生的反应有Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑，溶液A只含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺三种金属离子，铁的氧化物溶于稀硫酸生成铁盐、亚铁盐和水，然后过滤得到的滤渣中含有Si的氧化物，溶液A中含有含有铁盐和亚铁盐及硫酸铜，同时生成CO₂，向溶液A中加入试剂②得到溶液B，试剂②是一种氧化剂，将Fe²⁺转化为Fe³⁺且不能引进杂质，应该选取双氧水，向溶液B中加入试剂②经过操作Ⅰ得到溶液C和Fe（OH）₃，过滤得到溶液C为硫酸铜溶液，经蒸发结晶可得到胆矾，以此解答该题．

解答 解：（1）试剂①是一种常见的酸，应为硫酸，最终得到硫酸铜，以避免引入新杂质，过滤所需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：H₂SO₄；漏斗、烧杯、玻璃棒；
（2）检验铁离子，可取样，向其中滴加KSCN溶液，溶液变血红色，则含有Fe³⁺，故答案为：取样，向其中滴加KSCN溶液，溶液变血红色，则含有Fe³⁺；
（3）不用加入氯水，否则生成氯化铜而引入新杂质，故答案为：不能，如加氯水会引入杂质Cl^-；
（4）由溶液C获得胆矾，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（5）n（KMnO₄）=1.000×10^-2mol/L×0.02L=2.000×10^-4mol，离子方程式为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，可知n（Fe²⁺）=1.000×10^-3mol，
则溶液A中Fe²⁺的浓度为$\frac{0.001mol}{0.025L}$=0.040mol/L，
故答案为：0.040mol/L．

点评 本题考查物质制备及物质分离和提纯，为高考高频点，侧重考查学生分析、计算及实验操作能力，关键是明确实验原理及基本操作方法，知道流程图中发生的反应及操作方法，难点是（5）的计算，注意把握化学方程式的计算，题目难度中等．