Question

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量Fe的氧化物和SiO₂，实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄?5H₂O及CaCO₃，步骤如图1：

试回答下列问题：
（1）B物质的化学式是

 

在未加入H₂O₂的溶液中，存在的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．若检验该溶液中Fe³⁺，选择最合适的试剂是

 

（填代号）．
A．KMnO₄溶液      B．Fe粉     C． Na₂CO₃溶液      D． KSCN溶液
（2）向溶液A加入H₂O₂的作用是

 

剂（填氧化或还原），离子反应方程式为

 

，选用H₂O₂而不用Cl₂的原因是

 

．
（3）由溶液C获得CuSO₄?5H₂O，需要经过

 

，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

 

．
（4）制备CaCO₃时，先通入

 

（填NH₃或CO₂），若实验过程中有氨气逸出，可选用图2装置中的

 

（填代号）装置吸收氨气．（烧杯中的液体都为水）

Answer 1

考点：制备实验方案的设计

专题：实验设计题

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，则B为SiO₂，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）Cu₂（OH）₂CO₃、少量Fe的氧化物均与硫酸反应，只有SiO₂不反应，则B为SiO₂，检验铁离子，利用加KSCN溶液变为血红色即可，而A、B、C中物质不能检验铁离子，故答案为：SiO₂；D；
（2）向溶液A加入H₂O₂将亚铁离子氧化为铁离子，其作用是氧化剂，离子反应方程式为H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，选用H₂O₂而不用Cl₂的原因是不引入新杂质Cl^-，
故答案为：氧化；H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；不引入新杂质Cl^-；
（3）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：蒸发浓缩、冷却结晶；玻璃棒；
（4）要使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；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、D的球形结构均可防止倒吸，A中气体收集时导管应短进，C中漏斗在液面下不能防止倒吸，
故答案为：NH₃；BD．

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．