Question

3．孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量Fe、Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄•5H₂O及CaCO₃，步骤如下：

试回答下列问题：
（1）在未加入H₂O₂的溶液A中，存在的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．若检验该溶液中Fe³⁺，你所选择的最合适的试剂是D（填代号）．
A．KMnO₄　　　　　B．Fe粉         C．Na₂CO₃          D．KSCN
向溶液A中加入H₂O₂，H₂O₂在该反应中作氧化剂．实验室选用H₂O₂而不用Cl₂作氧化剂除考虑环保因素外的另一原因是没有引入其它杂质离子．
（2）实验过程中需要进行多次过滤操作，除烧杯、漏斗外，过滤操作还需用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是引流．
（3）制备CaCO₃时，发生反应的化学方程式是CO₂+CaCl₂+2NH₃•H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl+H₂O；若实验过程中有氨气逸出、应选用下列装置B（填代号）回收．

Answer 1

分析 由制备实验流程可知，Cu₂（OH）₂CO₃、少量Fe的氧化物均与硫酸反应，只有SiO₂不反应，溶液A中含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，加H₂O₂的溶液将亚铁离子氧化为铁离子，则溶液B中含Cu²⁺、Fe³⁺，加CuO促进铁离子水解转化为沉淀，所以溶液C中主要为硫酸铜，蒸发浓缩、冷却结晶得到CuSO₄•5H₂O；
制备CaCO₃时，先通入氨气，增大二氧化碳的溶解，生成碳酸铵与氯化钙反应生成碳酸钙、氯化铵，则过滤可得到CaCO₃，以此来解答．

解答 解：（1）若检验该溶液中Fe³⁺，可加入KSCN，溶液变为红色，向溶液A加入H₂O₂将亚铁离子氧化为铁离子，选用H₂O₂而不用Cl₂的原因是不引入新杂质Cl^-，
故答案为：D； 没有引入其它杂质离子；
（2）由溶液C获得CuSO₄•5H₂O，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作．除烧杯、漏斗外，过滤操作还需用到另一玻璃仪器是玻璃棒，起引流作用，
故答案为：引流；
（3）使CaCl₂溶液中生成CaCO₃，须在溶液显碱性的条件下通CO₂，为使溶液显碱性，可向溶液中先通NH₃，发生CO₂+CaCl₂+2NH₃•H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl+H₂O，
NH₃极易溶于水，吸收多余NH₃时要防止倒吸，图中B的倒扣漏斗，A中气体收集时导管应短进，C、D中气体直接与水接触而不能防止倒吸，
故答案为：CO₂+CaCl₂+2NH₃•H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl+H₂O；B．

点评 本题考查物质制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备实验流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意除杂不能引入新杂质及防倒吸装置的选择，题目难度中等．