Question

绿矾（FeSO₄?7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含有Fe、Si的化合物（含硅物质不溶于酸）．某工厂设计以孔雀石、废铁屑、稀硫酸等为原料制备CuSO₄?5H₂O与FeSO₄?7H₂O，流程如图所示．请回答下列问题：
（1）试剂①为

稀硫酸

，孔雀石与试剂①反应的主要化学方程式为

Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O

．
（2）溶液A中的金属阳离子除Cu²⁺外，还可能含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一种或两种，检验Fe³⁺存在的最佳试剂为

KSCN溶液

．为了确定溶液A中是否含有Fe²⁺并测定其浓度大小，设计以下实验方案：
①配制溶液．取A溶液10mL，配成250mL，配制溶液所需的仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器是

250ml容量瓶

．
②滴定检测．取25mL所配溶液于锥形瓶中，滴加a mol?L^-1酸性KMnO₄溶液V ml时，溶液恰好变为淡紫色且半分钟内不变色．
③分析计算．A溶液中是否含有Fe²⁺？

含有

（填“含有”或“不含有”，若填“不含有”，则下列空白不用填写），则A溶液中C（Fe²⁺）为

5aVmol/L

．
（3）从以下试剂中选择：试剂②为

C

（填序号），选择原因是

既能将Fe²⁺氧化而又不引入新杂质

．
a．KMnO₄
b．（NH₄）₂S
c．H₂O₂
d．Cl₂
（4）已知滤渣C为Fe（OH）₃，试解释向溶液B中加入CuO的作用：

除去多余的稀硫酸，调节溶液的PH

．
（5）由溶液C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

．
（6）操作V得到的绿矾晶体用少量液体洗涤，该液体可以是

C

（填序号）．
A．冰水
B．蒸馏水
C．80%酒精溶液
D．CCl₄．

Answer 1

分析：（1）根据反应物、生成物以及反应原理书写反应方程式；
（2）检验Fe³⁺存在的最佳试剂为KSCN溶液；
①配250mL溶液还需要250ml容量瓶；
③原溶液被稀释后，Cu²⁺呈浅蓝色，Fe³⁺呈浅黄色，两者都不与高锰酸钾溶液反应，所以滴定时参加反应的离子是Fe²⁺，故A溶液中含有Fe²⁺；
（3）能将Fe²⁺氧化而又不引入新杂质；
（4）加入试剂和酸反应调节溶液PH使铁离子全部沉淀，加入的试剂不能引入新的杂质；
（5）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；
（6）洗涤晶体表面的杂质离子时，既不能使主要物质减少，又能把杂质离子洗去．

解答：解：（1）制备的产物为硫酸盐，碱式碳酸铜又不溶于水，试剂①为稀硫酸，反应方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑，
故答案为：稀硫酸；Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑；
（2）检验Fe³⁺选择KSCN溶液，Fe³⁺遇KSCN溶液变血红色，故答案为：KSCN溶液；
①一般用量筒量取溶液，在烧杯中溶解（可用量筒量取水），用玻璃棒搅拌，冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤并将洗涤液移入容量瓶中，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加至溶液凹面与刻度线水平相切，盖好瓶塞，摇匀．
所以需要的仪器为：托盘天平、药匙、烧杯、筒量（可用、也可不用）、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管．
故答案为：250ml容量瓶；
③原溶液被稀释后，Cu²⁺呈浅蓝色，Fe³⁺呈浅黄色，两者都不与高锰酸钾溶液反应，所以滴定时参加反应的离子是Fe²⁺，故A溶液中含有Fe²⁺；由关系式：5Fe²⁺～MnO₄^-，可得A溶液中C（Fe²⁺）为=5aVmol/L，故答案为：含有；5aVmol/L；
（3）为使Fe²⁺、Fe³⁺一块沉淀，要加氧化剂将Fe²⁺氧化而又不引入新杂质，选H₂O₂，故答案为：C；既能将Fe²⁺氧化而又不引入新杂质；
（4）氧化铜和酸反应调节溶液PH使铁离子全部沉淀，加入的试剂不能引入新的杂质，故答案为：除去多余的稀硫酸，调节溶液的PH；
（5）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，故答案为：冷却结晶；引流；
（6）冰水和蒸馏水均使晶体损耗较多，四氯化碳不能洗去杂质，故选80%酒精溶液，故答案为：C．

点评：本题考查金属及其重要化合物的主要性质，题目难度中等，注意（4）中沉淀铁离子时不能引入新的杂质．