Question

7．孔雀石的主要成分是CuCO₃•Cu（OH）₂，还含有少量的SiO₂和铁的化合物．实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄•5H₂O的步骤如下：

请回答下列问题：
（1）溶液B中的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．若要检验溶液B中Fe³⁺，最适宜选用的试剂为d若要检验溶液B中Fe²⁺，最适宜选用的试剂为a（填字母）．
a．KMnO₄溶液　　　b．铁粉　　　c．NaCl溶液　　　d．KSCN溶液
（2）向溶液B中加入H₂O₂溶液的目的是将溶液中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺，写出该反应的离子方程式：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0；实验室选用H₂O₂而不用Cl₂作氧化剂，除考虑环保因素外，另一原因是不会引入新的杂质离子．
（3）由溶液D获得CuSO₄•5H₂O，需要经过加热蒸发，冷却结晶，过滤等操作．除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到了另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是引流．

Answer 1

分析 孔雀石的主要成分是CuCO₃•Cu（OH）₂，还含有少量的SiO₂和铁的化合物，加入过量稀硫酸，生成氢气A为二氧化碳气体，溶液B含有硫酸铜、硫酸亚铁等，加入过氧化氢，发生氧化还原反应，溶液C中含有硫酸铜、硫酸铁等，加入CuO可调节溶液pH，利于铁离子的水解而生成氢氧化铁沉淀，溶液D含有硫酸铜，经蒸发、结晶可得到硫酸铜晶体，
（1）检验溶液中Fe³⁺，可加入KSCN，亚铁离子具有还原性，能被高锰酸钾氧化为三价铁，使高锰酸钾褪色；
（2）根据H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0的产物解答；
（3）从溶液中要析出晶体，采用冷却结晶法；过滤时要用到玻璃棒引流．

解答 解：孔雀石的主要成分是CuCO₃•Cu（OH）₂，还含有少量的SiO₂和铁的化合物，加入过量稀硫酸，生成氢气A为二氧化碳气体，溶液B含有硫酸铜、硫酸亚铁等，加入过氧化氢，发生氧化还原反应，溶液C中含有硫酸铜、硫酸铁等，加入CuO可调节溶液pH，利于铁离子的水解而生成氢氧化铁沉淀，溶液D含有硫酸铜，经蒸发、结晶可得到硫酸铜晶体，
（1）检验溶液中Fe³⁺，可加入KSCN，溶液变红色，亚铁离子具有还原性，能被高锰酸钾氧化为三价铁离子，使高锰酸钾褪色，是检验溶液A中Fe²⁺的最佳试剂，
故答案为：d；a；
（2）H₂O₂具有氧化性，在该反应中作氧化剂，亚铁离子具有还原性，发生H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0，H₂O₂与Fe²⁺反应生成的H₂0为溶剂无污染，不会引入新的杂质离子，
故答案为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0；不会引入新的杂质离子；
（3）由溶液制取晶体，需经过加热浓缩，冷却结晶才可得到，在过滤操作中，除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需的一种玻璃仪器是玻璃棒，它的作用是引流，
故答案为：冷却结晶；引流．

点评 本题考查常见金属的单质及其化合物的应用和硫酸铜结晶水含量的测定，掌握物质的制取和提纯、离子的检验等实验操作，分析图象信息是完成本题目的关键，题目较为综合，难度中等．