Question

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：
（1）溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．从下列所给试剂中选择并填写字母：检验溶液A中Fe³⁺的最佳试剂为

d

；实验步骤中试剂①为

c

．
a．KMnO₄b．KI c．H₂O₂d．KSCN
（2）实验中CuO的作用是

消耗溶液中的H⁺调节pH，使Fe³⁺沉淀

．
（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．
（4）制备CaCO₃时，向CaCl₂溶液中先通入

NH₃

（填CO₂或NH₃），通入CO₂气体时应选用下列

d

（填字母，下同）装置；若实验过程中有氨气逸出，应选用下列

b

装置回收．

Answer 1

分析：解析：（1）Fe³⁺比Fe²⁺更易发生水解生成沉淀而除去，除杂时不能引入新的杂质；检验Fe³⁺的最佳试剂为KSCN，溶液变为红色．
（2）从两个角度考虑，一是CuO碱性氧化物的性质，可以消耗溶液中的离子H⁺，二是PH增大易于Fe³⁺的水解生成沉淀而除去；
（3）考虑从溶液中得到晶体的一般操作，CuSO₄溶液得到CuSO₄?5H₂O需经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作；
（4）CaCl₂生成CaCO₃，必须在溶液显碱性的条件下通CO₂，为使溶液显碱性，NH₃极易溶于水，吸收时要防止倒吸．

解答：解：（1）由图中转化关系可知，试剂①的目的是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，考虑到不引入新杂质，试剂①应选H₂O₂，检验Fe³⁺的最佳试剂为KSCN，故答案为：d；c；
（2）溶液中含有较多的Fe³⁺，为得到纯净的硫酸铜应将Fe³⁺除去，加入CuO固体后，消耗溶液中的H⁺调节pH，利于Fe³⁺的水解而生成沉淀，故答案为：消耗溶液中的H⁺调节pH，使Fe³⁺沉淀；
（3）由CuSO₄溶液得到CuSO₄?5H₂O需经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作，故答案为：冷却结晶； 过滤；
（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，可向溶液中加氨水或通NH₃；NH₃极易溶于水，吸收多余NH₃时要防止倒吸，故答案为：NH₃；d；b．

点评：本题考查除杂、过滤、尾气吸收、溶液配制、中和滴定等实验知识，要求知识掌握准确、运用熟练．